GEO5与其他软件的对比(挡土墙+边坡)

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1、GEO5与其他岩土软件计算结果对比第一章GEO5与理正岩土挡土墙计算结果对比在挡土墙计算中，基本所有的不同形式挡土墙的计算都是相同的，主要的不同在于不同形式挡土墙的截面强度验算所选验算截面会有所同。本章通过重力式挡土墙的计算，从土压力、倾覆滑移安全系数、水压力、地基承载力等方面对比了GEO5挡土墙计算和理正岩土挡土墙模块的计算结果，以说明GEO5和理正岩土的异同点，而所有验算中，起决定性作用的主要是土压力的计算结果。1.均质土—非粘性土基本参数1）墙身尺寸：采用如下图所示挡墙截面尺寸。2）岩土材料：天然重度内摩擦角粘聚力结构和土体间摩擦角土体名称基底摩擦系数（kN/m3）（

2、°）（kPa）（°）砂土19300120.33）两者都不考虑地下水、超载、作用力、地震荷载等影响，而且假设前后坡面都为水平。1结果与讨论土压力大小土压力作用位置土压力计算方法（kN/m）（距离墙底m）GEO5库伦土压力理论18.13-0.83理正库伦土压力理论18.125-0.833倾覆稳定性验算滑移稳定性验算倾覆力矩抗倾覆力矩滑动水平分力抗滑水平分力安全系数安全系数（kNm/m）（kNm/m）（kN/m）（kN/m）GEO514.7739.872.717.7314.930.84理正14.77439.8662.69817.72914.9310.842结论：可以看到，当土层是

3、非粘性土的时候，GEO5和理正计算出的土压力大小是一模一样的，倾覆滑移验算结果也是一样的。2.均质土—粘性土基本参数1）墙身尺寸：采用和1.1节相同的挡墙截面尺寸。2）岩土材料：天然重度内摩擦角粘聚力结构和土体间摩擦角基底摩土体名称（kN/m3）（°）（kPa）（°）擦系数砾质粉土，软19255120.3可塑3）两者都不考虑地下水、超载、作用力、地震荷载等影响，而且假设前后坡面都为水平。2结果与讨论土压力大小土压力作用位置土压力计算方法（kN/m）（距离墙底m）GEO5库伦土压力理论10.01-0.558理正库伦土压力理论9.757-0.56倾覆稳定性验算滑移稳定性验算倾覆

4、力矩抗倾覆力矩滑动水平分力抗滑水平分力安全系数安全系数（kNm/m）（kNm/m）（kN/m）（kN/m）GEO55.5237.846.859.7914,421.47理正5.32537.7787.0959.54414.4091.51讨论：可以看粘性土的库伦土压力GEO5计算结果比理正稍大，不过土压力作用点位置一样。因此，GEO5计算得到的倾覆滑移安全系数和理正相比也较保守。经典的库伦土压力是无法考虑粘性土的，在理正中，其采用的是力的多边形来考虑粘聚力的影响（图1），而GEO5通过引入Kac（粘聚力产生的土压力系数）来考虑粘聚力的影响（式1）。图1理正计算粘性土库伦土压力的方

5、法GEO5中考虑粘性土库伦土压力的方法：3K2cK（式1）azaac式中：当α<π/4，KahcKaccos()coscoscos()(1tan()tan)Kahc1sin()当α≥π/4，KKaca其中：φ–土体内摩擦角δ–结构与土体间的摩擦角β–墙后坡面的倾角α–墙背与竖直线的夹角参考文献：ArnoldVerruijt:Soilmechanics,DelftUniversityofTechnology,2001,2006,http://geo.verruijt.net/更多帮助信息请参阅《GEO5用户手册》——F1。

6、进一步的比较可以发现，对于粘性土，GEO5计算出来的库伦土压力和理正岩土得到的库伦土压力方向也是相同的，也就是说在相同的作用点和同样的方向，GEO5搜索得到了更大一点的主动土压力。对于本节的例题，进一步对地基承载力的验算进行了比较。由于土压力的差别，最终得到的基底作用力有一点点区别，但是换做非粘性土时，基底作用力完全一致。当基底偏心距为正时（法向力合力作用点偏向墙趾），若GEO5中选择中国规范作为验算方法，则GEO5和理正的地基承载力验算结果完全一致。这里需要单独说明的是偏心距为负时（法向力合力作用点偏向墙踵）的情况。该例题中计算得到的偏心距为负，下表是GEO5和理正给出的

7、计算结果：承载力验算偏心距基底应力GEO50Pk=40.07理正-0.076Pk=40.024；Pk,max=55.172；Pk,min=24.876可以注意到，在GEO5中，当计算出的偏心距为负的时候，软件会自动取偏心距的值为40，从而考虑基底应力为均布，也就是说，此时GEO5值计算出Pk的值。根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011），地基承载力验算通过下面两个验算公式来进行：Pk