采用软件自动修正后的墙背与竖直线的夹角α进行分析

有使用GEO5进行土钉边坡或加筋土式挡土墙分析设计的朋友反映,在执行倾覆滑移验算时软件会弹出警告窗口,提示输入数据超出容许范围。

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图1 警告窗口

这是因为虚拟墙背的与竖直方向的夹角超过了允许范围(-45°)。下面以土钉边坡支护设计为例进行说明。

为了进行外部稳定性验算,软件会假设一个虚拟结构(墙体)并将其作为倾覆滑移验算的主体。该虚拟结构由边坡的坡面,连接土钉末端的直线,第一个土钉末端到地表的垂线,以及最后一个土钉延长到结构深度的连线组成(虚拟结构底部一般水平,具体结构参见图例)。墙体结点形成的结构后缘的凹形弯曲面会被软件自动排除。结构受到主动土压力的作用。

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图2 倾覆滑移验算界面

如图2中,①处的虚拟墙背,即箭头标注处,需要进行修正。

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图3 虚拟墙背与竖直方向夹角

虚拟墙背与竖直方向成74°夹角,且墙背俯斜,这时α = -74°。同时,由朗肯土压力理论,我们知道主动破坏面与水平面的夹角为45°+φ/2。当α等于-45°时,内摩擦角φ=0时,假想墙背与破裂面重合。当α超过-45°,内摩擦角φ即使为0,也会使得虚拟墙背处于滑裂面之下。这就与经典土压力理论的假设相悖。

这个时候软件会修正α角,不超过-45°。计算土压力时会将部分虚拟墙背当做墙后土体进行计算土压力,这里计算的土压力与实际土压力相比是偏大的。设计方案也偏安全。

 

 


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