边坡程序和ANSYS在滑坡治理应用

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1、http://www.paper.edu.cn边坡程序及ANSYS在滑坡治理的应用栗军奇（中国水电工程顾问集团贵阳勘测设计研究院贵州贵阳550002）E-MAIL:lijunqi0@163.com摘要：本文以贵州省剑河县柳川镇迁建新址所遇到的边坡治理为例，运用贵阳院的“边坡程序”计算出主要剖面的安全系数和剩余下滑力。同时利用有限元软件ANSYS来进行等效分析,探讨了有限元分析在边坡稳定性计算中应用的基本方法和基本步骤,计算结果为工程设计以及其稳定性评价提供了理论依据。该分析过程可以应用于其他工程中，解决实际的工程地质问题。关键词：边坡程序；剩余推力法；ANSYS软件；稳定

2、性分析1引言剑河县柳川镇位于贵州省黔东南自治州的清水江河畔，距凯里市约96km。由于下游在建三板溪水电站水库蓄水后将淹没柳川镇（即现有剑河县城）岸边部分建筑物，且库水位高程达到EL.475.0m时,县城右岸从上游铅笔厂至下游香猪加工厂一带沿线公路及建筑物将被库水淹没，因此需要迁建新址。根据选址比较结果，柳川集镇新址将位于城南斜坡上，三板溪水库右岸，属低山地貌。山体总体走势顺库岸线，约N48°E，后缘坡I级山顶高程为600.00m～740.00m。坡面倾向NW，坡角25°～30°，规划用地高程为476.50m～511.50m，山坡地形不整齐，冲沟发育，较大的冲沟有6条。规划

3、征地面积226336.5平方米。本次分析的目的为剑河县柳川镇迁建新址边坡稳定计算。共包含3个危险地段，即3号变位岩体和1号变位岩体和1号滑坡体，其中1号变位岩体和滑坡体上有新建公路通过，均为回填方，其高约5～15m。2计算方法主要根据已知的《剑河县柳川镇迁建新址1号变位岩体及1号滑坡体平面布置图》、《HP1、HP2、A1、A2、A3地质剖面图》、《剑河县柳川镇迁建新址3号变位岩体平面布置图》、《B1地质剖面图》以及地质提供边坡稳定分析力学参数建议值：覆盖层容重为20.73232kn/m，f=0.25，c=16.24KN/m；基岩容重为24.0KN/m，f=0.3，c=19

4、.0KN/m，边坡稳[1~2]定分析计算分别在天然状态和公路建成后两种工况进行计算。因地下水位较低，不考虑地下水作用。水库蓄水位EL.475.00m。再者因1号变位岩体和1号滑坡体上部为新规划小城[3]镇，3号变位岩体下部为小城镇，为确保居民安全，根据规范将1、3号变位岩体及1号滑坡体定义为I类边坡，加固处理后安全系数应达到1.25。最后采用贵阳院“边坡程序”和大型有限元ANSYS软件，运用不平衡推力传递法寻求最小安全系数以及不平衡下滑力，以及边坡岩体的剖面在天然状态和公路修建后的边坡位移场和应力场。3贵阳院“边坡程序”计算过程“边坡程序”是中国水电工程顾问集团贵阳勘测设

5、计研究院自主研发的边坡稳定分析计算程序。具体的1号变位体A1—A1剖面稳定分析计算大样图（1）、（2）以及过程如下：1http://www.paper.edu.cn图1天然状态下计算简图图2公路修建后计算简图（说明：红色为坐标轴与滑块分块线；绿色为地面线；黄色为分层界线；蓝色为滑面线；重合的部分只显示一条线。）计算基于如下参数：滑坡体分层数：2滑块总数:12地震烈度：6滑坡体各分层的天然、饱和容重(tf/m^3)如下：层号天然容重饱和容重第1层2.072.07第2层2.42.4外加竖向荷载如下：块号外加竖向荷载块号外加竖向荷载块号外加竖向荷载第1块滑体0第2块滑体0第3块

6、滑体0第4块滑体0第5块滑体0第6块滑体0第7块滑体0第8块滑体2.0第9块滑体0第10块滑体0第11块滑体0第12块滑体0条分线与地面线交点坐标及其与地下水位线和滑面交点的纵坐标如下：条分线编号与地面线交点横坐标与地面线交点纵坐标与地下水位线交点纵坐标与滑面交点的纵坐标第1条分线-63.9542.04-140.33第2条分线-57.6640.23-137.57第3条分线-54.8139.63-136.36第4条分线-51.4938.24-133.54第5条分线-51.335.23-133.352http://www.paper.edu.cn第6条分线-47.6531.8

7、5-130.19第7条分线-37.131.56-126.13第8条分线-27.925.47-118.93第9条分线-19.6525.47-112.47第10条分线-19.6518.73-112.47第11条分线-13.713.23-18.14第12条分线-3.935.23-12.31第13条分线00-10条分线与滑坡体分层界线交点如下：条分线编号分线坐标条分线编号分线坐标条分线编号分线坐标第1条分线40.33第2条分线37.57第3条分线36.36第4条分线33.54第5条分线33.35第6条分线30.19第7条分线29.44