剩余下滑力作用下的挡墙稳定性

使用过GEO5的用户都知道，在GEO5挡土墙模块中，作用在挡墙上的土体荷载为土压力，即挡墙的倾覆滑移是由土压力引起的。但是对于本身就不稳定的滑坡，如果采用挡墙进行支挡，我们还需要验算剩余下滑力作用下的挡墙稳定性。那么，如何在GEO5中验算剩余下滑力作用下的挡墙稳定性呢？下面就给大家详细介绍一种方法，既可以分析土压力作用下的挡墙稳定性，又可以分析剩余下滑力作用下的挡墙稳定性。

首先，用户在GEO5土坡模块「分析」界面的分析方法栏选择「不平衡推力法（隐式）」，分析天然状态下边坡的整体稳定性，若该边坡不稳定，则软件会自动计算出坡脚处的剩余下滑力和剩余下滑力倾角，如图1所示：

图1

此时，用户添加工况阶段「2」和工况阶段「3」分别通过「挖方」和 「填方」的方式来添加挡墙且用刚性材料来模拟挡墙，如图2所示：

图2

然后再点击「分析」，分析支挡后边坡的整体稳定，如图3所示：

图3

通过计算得到支挡后的边坡稳定性满足要求。整体稳定性满足要求后，我们还必须计算挡墙的稳定性，此时需要使用GEO5相应的挡墙模块进行分析。默认情况下，我们可以快速分析挡墙在土压力作用下的稳定性，如果想要分析剩余下滑力作用下的稳定性，则需要添加一个作用力，其大小即等于挡墙受到的剩余下滑力。

可能有的用户会对在挡墙模块中添加的作用力取值有疑问，其实这个作用力是通过边坡模块计算出来的，然后根据《铁路路基支挡结构设计规范TB10025-2006(2009局部修订版)》 中规定的剩余下滑力几种分布形式——矩形、梯形、三角形，来计算出作用在挡墙上的剩余下滑力位置和大小。在该算例中，采用的是三角形分布计算，所以剩余下滑力的作用位置在该挡墙的1/3H处。因为上一步土坡模块中计算得到的剩余下滑力倾角为0.01 º，大小为40.51kN/m，所以水平方向合力近似取值为40.51kN/m，如图4所示：

图4

然后在「倾覆滑移验算」界面，分两个验算工况分别验算剩余下滑力作用下（设置主动土压力系数为0）和主动土压力作用下（设置剩余下滑力系数为0）的挡墙稳定性，如图5所示：

图5

于是，用户就可以根据分析工况1和分析工况2的结果判断得到挡墙最不利情况下的稳定性。

注：

1）在验算工况[1]和[2]中，必须注意要控制变量，例如只分析主动土压力的影响时，必须把剩余下滑力的作用系数设置为0，反之亦然。

2）分析安全系数不满足要求的边坡时，只有选择「不平衡推力法」时软件才会自动计算出剩余下滑力及其倾角。