不排水边坡地基极限承载力研究

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1、分类号:P64210710-2012126077硕士学位论文不排水边坡地基极限承载力研究常维导师姓名职称李萍副教授申请学位级别工学硕士学科专业名称地质工程论文提交日期2015年6月10日论文答辩日期2015年6月17日学位授予单位长安大学StudyonUndrainedSlopeFoundationUltimateBearingCapacityADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ChangWeiSupervisor：AssociateProf.LiPingChang

2、’anUniversity,Xi’an,China摘要随着经济发展脚步的加快，饱和粘土条件下，海滨、湖滨及河岸周边的公路、铁路、工业园区厂房及港口工程日益增多，而这些工程在施工过程中以及落成之后，都需要面对地基基础附近存在中低边坡的稳定性评价，同时，边坡对坡顶地基的承载力与水平地基相比有折损。边坡地基稳定性直接影响到建筑工程的地基可靠性。目前对于边坡地基破坏机制的认识已经有了一定的成果与进展，但直到目前还较少有研究者直接给出边坡地基破坏模式明确的判别指标。因此，以较为简单的条形荷载作用下的不排水均质土坡地基承载力问题为研究对象，采用

3、弹-理想塑性有限元法，通过1040次模拟，分析了边坡自身稳定性N、边坡坡度、基础宽度与边坡高度的比值B/H、基础距坡肩的距离与基础宽度的比值与极限承载力的关系，研究了边坡地基的破坏模式，提出边坡对地基承载力折损的最大影响距离，主要成果如下：（1）对于不排水边坡地基极限承载力问题，仍可沿用Terzaghi水平地基的计算公式：??=????（2）边坡上放置地基后，应力场将是边坡与地基的耦合模式，破坏模式可分为三种：边坡破坏模式（破坏面为圆弧）、地基破坏模式（破坏面为流线型）或二者的过渡模式（破坏面为二者的组合形式）。（3）可用边坡

4、上有荷载的Taylor稳定数???与坡顶无荷载的Taylor稳定数的差值N对边坡地基的破坏模式进行判别。当N较小（边坡自身稳定性低）时，将出现边坡破坏模式，当N较大（边坡自身稳定性高）时，将出现地基破坏模式，找出了基础置于坡肩时边坡地基两种模式转换时对应的N值，该值可通过坡度和基础宽度与边坡高度的比值B/H进行确定。给出了承载力系数Nc的表达式，并详细论证了参数M的获取方式：????=2+?−2?−????（4）定义基础边缘到坡肩的距离与基础宽度的比值为边坡对地基承载力的影响距离系数，边坡安全储备△N越小、边坡坡度β越大

5、时，边坡对地基承载力的最大影响距I离系数λ0越大，当大于10，边坡对地基承载力的折减甚微，并得出了边坡无荷载下稳定系数Fs与临界影响距离系数λ0的关系为：=+??−（5）定义了承载力系数折损率NcRR（NcReductionRatio），在《建筑地基基础设计规范GB50007－2011》要求的3.5B避让距离以外，边坡对地基的折损率可用下次估算：√√??=−?+2关键词：边坡，地基，饱和不排水粘土，Taylor稳定数，边坡安全储备，稳定系数，破坏模式，极限承载力IIAbstractWiththespeedingupoftheeco

6、nomicdevelopment,anincreasingnumberofhighways,railway,low-risebuildingandportengineeringarebuiltonthesaturatedlayer,suchasthelayerneartheseaside,riversideandlevees.However,thestabilityevaluationsoflow-mediumslopesnearthefoundationneedtobecarriedoutduringandafterconstru

7、ction.Consideringtotheinfluenceofslopes,thebearingcapacityoftheslopefoundationisreducedcomparedtothatofthehorizontalfoundation.Thestabilityoftheslopefoundationwilldirectlyaffectthereliabilityofconstructionfoundation.Thoughcertainachievementsandprogresshavebeenachievedi

8、ntheunderstandingoffailuremechanismfortheslopefoundation,untilnowfewcriteriahavebeendefinitelyproposedforthedistingui