文档介绍：该【midasNX高边坡稳定分析实例 】是由【花双韵芝】上传分享，文档一共【21】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【midasNX高边坡稳定分析实例 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。日照市日照机场东南部
边坡稳固技术评估报告
编写:XX
校正:XX
审查:XX
2014年04月
目录
1序言
..............................................................................................................................................
1
工程概略...........................................................................................................................
1
2研究依照.......................................................................................................................................
2
工程设计有关成就及依照文件...................................................................................
2
3工程地质条件
...............................................................................................................................
2
工程地貌、地质...............................................................................................................
3
工程地貌................................................................................................................
3
工程地质................................................................................................................
3
气象水文条件...................................................................................................................
5
不良地质条件...................................................................................................................
6
场所地震效应评论...........................................................................................................
6
边坡稳固性评论...............................................................................................................
6
4计算边坡种类的选用...............................................................................................................
6
5边坡稳固三维数值剖析...............................................................................................................
7
..........................................................................................................
7
有限元强度折减法计算原理...........................................................................................
7
计算工况...........................................................................................................................
9
计算模型与参数.............................................................................................................
10
计算模型.............................................................................................................
10
计算参数.............................................................................................................
11
计算结果及剖析.............................................................................................................
12
等效应变图.........................................................................................................
12
塑性应变图.........................................................................................................
13
......................................................................................................
15
第一主应力散布图.............................................................................................
16
第三主应力散布图.............................................................................................
17
计算结果剖析.....................................................................................................
18
结果评论.........................................................................................................................
19
2
序言
拟建工程场所位于日照市后村镇驻地以东,皋陆河以南,小曲河以北,日照
水库东南,西起陈家沟村、马家店村,东至东山字河村。
日照机场规划为国内支线运输机场,兼顾大型通用机场功能。近期飞翔区等
级为4C级,远期为4D级,跑道长3200m。
拟对日照机场飞翔区东部延长区及东南部边坡进行边坡稳固验算。
图1日照机场平面图
1
图2日照机场东南部平面图
研究依照
《yt2013-092日照机场飞翔区东南部边坡》;
国家标准《建筑抗震设计规范》(GB5011-2010);
3)
国家标准《建筑边坡工程技术标准》(GB50330-2002)
;
4)
行业标准《公路路基设计规范》(JTGD30-2004);
《日照机场飞行区竖向控制及排水规划平面部署方案》()
工程地质条件
依据《yt2013-092日照机场飞翔区东南部边坡》,该场区的工程地质与水文地质归纳以下。
2
、地质
飞翔区东部地形起伏较缓和,由西向东缓倾,~,;飞翔区南部边坡地形起伏较大,由西向东倾斜,~,。
场所内发育数条冲沟和水塘。
场区地貌单元属黄海陆域低山丘陵,为丘陵缓坡;地貌成因种类为结构剥蚀初级夷平面,地貌种类为剥蚀缓坡。
本场所各岩土层依照由新到老、自上而下的次序分述以下:
①耕土(Q4pd):~,,层底高程(黄海高程,
下同)~。褐色,松懈,稍湿。物质成分以砂土为主,含植物根系。
本层为近期人工回填,固结程度差,属高压缩性欠固结土。
②粉质黏土(Q4dl):~,,层底高程
~。黄褐~灰褐色,呈可塑状态。刃面稍圆滑,韧性中等,干强度中
等,摇震反响无。含少许铁锰结核及其氧化物,部分钻孔该层夹砂层,局部含少
量碎石。属中压缩性土。
1中砂(Q4al):,~,,层底高程
~。黄灰色,松懈,矿物成分以石英、长石为主,颗粒呈次圆~次棱
角状;分选性一般,磨圆度一般,级配较差。
③中粗砂(Q4al):~,,~。
黄褐~灰白色,松懈~中密,饱和,矿物成分以石英、长石为主,颗粒呈次棱角
状;分选性一般,磨圆度一般,级配较差。局部夹有粉质黏土,局部夹碎石。
④砂质粘性土(Q3el):~,,层底高程
~。黄褐色,呈可塑~硬塑状态。矿物成分以黏土矿物为主,含少许
铁锰结核及其氧化物。刃面粗拙,韧性中等,干强度中等。该层砾砂含量约10~
20%,砂的含量由上而下渐渐增加。
3
⑤全风化花岗岩(γ53):~,,层底高程
~。黄褐色,原岩结构结构因风化激烈基本被损坏,仅存少许残
余结构强度,结构结构难以辨识;岩芯手搓呈含砾砂黏土状;矿物成分以石英、
长石为主,含少许暗色矿物。大多数长石高岭土化、暗色矿物已黏土化。可用镐
挖,干钻可钻进,岩芯采纳率达100%,岩体基实质量等级为Ⅴ级,属极软岩。
该层与基层呈过渡关系。
⑤1全风化花岗片麻岩(Ptj):~,,层底高
~。黄褐~灰绿色,原岩结构结构因风化激烈基本被损坏,仅存少许剩余结构强度,结构结构难以辨识;岩芯手搓呈含砾砂黏土状;矿物成分以石英、长石及暗色矿物风化物为主,大多数长石高岭土化、暗色矿物已黏土化。可用镐挖,干钻可钻进,岩芯采纳率达100%,岩体基实质量等级为Ⅴ级,属极软岩。该层与基层呈过渡关系。
⑥强风化花岗岩(γ53):,~,,层底高程
~。黄褐色,密实。原岩风化激烈、风化裂隙很发育,结构大多数破
坏,结构结构尚能辨识,具花岗结构、块状结构;矿物成分以石英、长石为主,
含少许暗色矿物。除石英外,长石风化严重,大多高岭土化。岩体破裂,用镐可
挖,干钻不易钻进,岩芯采纳率可达85%以上。风化程度由上而下变弱;岩石强
度由上至下渐渐提升。岩石质量指标RQD属极差的,该岩石坚硬程度为极软岩,
岩体完好程度为破裂,岩体基实质量等级为Ⅴ级。部分钻孔中该层局部夹中风化
夹层。
⑥1强风化花岗片麻岩(Ptj):~,,层底高
~。黄褐~灰绿色,原岩风化激烈、风化裂隙很发育,结构大多数损坏,结构结构尚能辨识,具变晶粒状结构、片麻状结构;矿物成分以石英、长石及暗色矿物为主,除石英外,长石风化严重,大多高岭土化。岩体破裂,用镐可挖,干钻不易钻进,岩芯采纳率可达85%以上。风化程度由上而下变弱;岩石强度由上至下渐渐提升。岩石质量指标RQD属极差的,该岩石坚硬程度为极软岩,岩体完好程度为破裂,岩体基实质量等级为Ⅴ级。部分钻孔中该层局部夹中风化夹层。
⑦中风化花岗岩(γ53):,~。黄
4
色,主要矿物成分以长石、石英为主,原岩风化较激烈,结构部分损坏,风化裂
隙发育,具花岗结构,块状结构,岩芯不行用手掰碎,锤击可碎,碎后呈块状。
岩石质量指标RQD属较差的,岩体完好程度为较破裂,岩石坚硬程度为较软岩,
岩体基实质量等级为Ⅳ级。部分钻孔中该层夹强风化夹层。
⑦1中风化花岗片麻岩(Ptj):
3个钻孔揭穿该层,该层厚度未揭露,~,均匀揭穿
,~。黄白~灰绿色,主要矿物成分以长石、石
英及暗色矿物为主。原岩风化较激烈,结构部分损坏,风化裂隙发育。具变晶粒
状结构,片麻状结构。岩芯不行用手掰碎,锤击可碎。岩石质量指标RQD属较
差的,岩体完好程度为较破裂,岩石坚硬程度为较软岩,岩体基实质量等级为Ⅳ
级。
日照市位于山东省东南部黄海之滨,东经119°04′~119°39′、北纬35°
04′~35°36′,属华北暖温带沿浪湿润季风区大陆性天气,因受大海环境的影
响,四时分明,春天干旱少雨,夏天湿润多雨,冬天干燥无寒冷;依据日照市气
象站资料:℃,~℃,℃,历年最低气温-~-℃,℃,元月份均匀最低气温为-℃;年主导风向为寒风,冬天多寒风和西寒风,夏天多南风和东南风。
,(风向sw);,无霜期215天;,降水多集中在6~9月份,,最大积雪厚度120mm,,年均相对湿度为77%,。
勘探时期正当枯水期,在钻孔控制深度内看法下水。地下水种类为第四系孔隙水和基岩裂隙水,第四系孔隙水主要赋存于②1中砂层和③中粗砂层中,基岩裂隙水赋存于基岩风化裂隙中。其补给根源主假如大气降水和河流侧向补给,排泄门路以向邻近河流排泄和蒸发为主,往下以浸透为主。~,~。地下水位会随季节降雨量的变化而变化,枯水期与丰水期之间地下水位变化幅度在
5
~。
勘探时期未见滑坡、泥石流、塌陷、倒塌、地面沉降等不良地质作用,钻孔钻进深度内未发现采空区等影响地基稳固的人为要素,未见活动断裂经过场区,场区不存在岩溶发育条件,场区内见填土、风化岩特别性岩土。
依据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)查得:日照市里抗震布防烈度
7度,,设计地震分组为第三组。经过钻探揭露并联合本区工程实践经验,本次勘探范围内除南部边坡西段场所土的种类为中
硬土外,其余地段场所土的种类为中软土。场所类型为Ⅱ类,。
勘探时期未见滑坡、泥石流、塌陷、倒塌、地面沉降等不良地质作用,钻孔钻进深度内未发现采空区、洞室等影响地基稳固的人为要素,未见活动断裂经过场区,场区不存在岩溶发育条件。
依据钻探揭露资料,①层耕土为还没有达成固结的高压缩性土,宜除去;以下土层不存在影响边坡稳固的脆弱土层。
计算边坡种类的选用
依据《日照机场飞翔区竖向控制及排水规划平面部署方案》(),取本工程填土较不利地区进行边坡稳固验算。
6
图3计算边坡地点
边坡稳固三维数值剖析
midasGTSNX是针对岩土工程而开发的有限元软件,该软件拥有简短的界
面、前后办理功能强盛的岩土资料模型库,能知足大多数岩土体的损坏模式,所以
用此软件对边坡工程的成立三维数值模型,比较靠近真切状况,且计算结果相对
安全。
midasGTSNX模块是包含施工阶段的应力剖析和渗流剖析等岩土和地道所
需的几乎所有剖析功能的通用剖析软件,是经过考证的各样剖析功能、迅速正确的有限元求解器、CAD水平的三维几何建模功能、自动区分网格、映照网格等高级网格区分功能、方便迅速的地道建模助手、大模型的迅速显示和最优的图形办理功能、适合于Windows操作环境的最新的用户界面系统、使用最新图形技术表现剖析结果、计算输出功能。midasGTSNX中供给的剖析功能有静力剖析、施工阶段剖析、边坡稳固剖析、渗流剖析、渗流-应力完好耦合剖析、固结剖析、非线性动力剖析、非线性动力与强度折减法耦合剖析。
7
最先使用鉴于有限元法的强度折减法的论文是辛克维奇(Zienkiewicz)在
1975发布的论文。如图2所示,在计算边坡的安全系数时,第一关注边坡上随意单元的高斯点A,并将该点的应力状态用莫尔圆表现。为了模拟边坡的损坏状态,需要在假设的损坏面上的应力状态的莫尔圆靠近损坏包络线。所以第一假设随意的安全系数F除以该点的剪切强度,使其靠近莫尔圆,马上该点的应力状态修正为损坏状态。跟着损坏点的增加边坡将发生整体损坏,此时有限元剖析将发散,而此时的F值就是最小安全系数。该方法需要稳固性较强的计算方法,不然没法获得正确的结果。
A
Modified
Modified
Line
Line
Mohr’scircle
forA
''
图2强度折减法
强度折减法在计算最小安全系数时,以为边坡的弹性模量E和泊松比不
变,将粘聚力c和内摩擦角按下面方式渐渐减小,直到计算发散为止,将发散
时的Fs作为最小安全系数。针对剪切损坏的边坡损坏的安全系数公式以下。
Fs
f
()
在此,是边坡的剪切强度,该值可经过莫尔-库仑基准按以下公式计算。
cntan()
是滑动面上的剪切应力,可按以下所示公式计算
fcf
ntanf
()
8