<p>1、项目基本信息</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;某厂区边坡高约30m，长约120m，上部为第四系覆盖层，其中地表为一层人工填土；下部为强-中风化砂岩，岩体结构完整。该边坡天然工况设计安全系数取1.3，稳定性计算考虑了地下水位。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1633740456857383.png" alt="image.png"/></p><p>2、岩土材料信息</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;场地内出露8种岩土材料，水上水下抗剪强度指标取值相同。</p><table align="center" interlaced="enabled"><tbody><tr class="ue-table-interlace-color-single firstRow"><td height="0" width="33" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>编号</p></td><td width="98" height="0" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>岩土材料名称</p></td><td width="60" height="0" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>内摩擦角（°）</p></td><td width="71" height="0" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>黏聚力（kPa）</p></td><td width="80" height="0" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>天然容重（kN/m³）</p></td><td width="87" height="0" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>饱和容重（kN/m³）</p></td><td height="0" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="98"><p>水平反力系数（MN/m⁴）</p></td></tr><tr class="ue-table-interlace-color-double"><td width="11" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>1</p></td><td width="98" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>填土</p></td><td width="60" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>10.2</p></td><td width="71" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>19</p></td><td width="80" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>18.5</p></td><td width="87" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>19.3</p></td><td align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="98"><p>m=8</p></td></tr><tr class="ue-table-interlace-color-single"><td width="11" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>2</p></td><td width="98" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>2-1粘土</p></td><td width="60" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>12.1</p></td><td width="71" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>34</p></td><td width="80" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>19.4</p></td><td width="87" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>21.1</p></td><td align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="98"><p>m=15</p></td></tr><tr class="ue-table-interlace-color-double"><td width="11" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>3</p></td><td width="98" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>2-4粉质粘土</p></td><td width="60" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>8.6</p></td><td width="71" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>29</p></td><td width="80" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>19.7</p></td><td width="87" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>20.3</p></td><td align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="98"><p>m=20</p></td></tr><tr class="ue-table-interlace-color-single"><td width="11" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>4</p></td><td width="98" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>2-2粉土</p></td><td width="60" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>15</p></td><td width="71" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>10</p></td><td width="80" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>18.6</p></td><td width="87" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>19.3</p></td><td align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="98"><p>m=16</p></td></tr><tr class="ue-table-interlace-color-double"><td width="11" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>5</p></td><td width="98" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>3-3粉质粘土</p></td><td width="60" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>11.8</p></td><td width="71" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>38</p></td><td width="80" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>19.7</p></td><td width="87" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>20.3</p></td><td align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="98"><p>m=25</p></td></tr><tr class="ue-table-interlace-color-single"><td width="11" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>6</p></td><td width="98" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>4-1碎石土</p></td><td width="60" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>25</p></td><td width="71" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>8</p></td><td width="80" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>20.5</p></td><td width="87" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>21.1</p></td><td align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="98"><p>m=30</p></td></tr><tr class="ue-table-interlace-color-double"><td width="11" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>7</p></td><td width="98" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>5-1砂岩</p></td><td width="60" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>49</p></td><td width="71" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>4200</p></td><td width="80" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>23.8</p></td><td width="87" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>24.4</p></td><td align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="98"><p>K=200</p></td></tr><tr class="ue-table-interlace-color-single"><td width="11" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>8</p></td><td width="98" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>5-2砂岩</p></td><td width="60" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>51.9</p></td><td width="71" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>5060</p></td><td width="80" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>26.1</p></td><td width="87" align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>26.3</p></td><td align="center" valign="middle" style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="98"><p>K=300</p></td></tr></tbody></table><p>3、边坡稳定性分析</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;采用不平衡推力法（隐式解），自动搜索最危险滑面，得到天然边坡安全系数为1.27，不满足设计安全系数要求，决定采用抗滑桩支挡。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1633740650180052.png" alt="image.png"/></p><p>4、抗滑桩设计</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;采用单排桩径2.4的圆桩，桩间距取4m，桩长15m，最大抗滑承载能力取1000KN。关于抗滑承载能力Vu的意义和取值方法可参考链接《<a href="http://www.wen.kulunsoft.com/article/365">如何正确预估最大抗滑承载力Vu</a>》。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1633740703653383.png" alt="image.png" width="452" height="237" style="width: 452px; height: 237px;"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;加入抗滑桩后，边坡稳定性系数提高到1.41，抗滑桩处滑面距离地表8.43m，相对于总长15m的抗滑桩，滑动面位置较深。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1633740748131821.png" alt="image.png"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;当滑面较深，地表又是大范围填土时，可以考虑采用埋入式抗滑桩进行设计，以节约总造价。但埋入式抗滑桩需要解决两大问题，一是顶部滑体是否会发生越顶破坏，二是埋入式抗滑桩的推力分布不好确定，则不方便进行抗滑桩的结构分析。</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;本案例通过联合使用GEO5土坡模块和抗滑桩模块，给出了一种解决以上两大问题的方案。</p><p>5、不同埋入深度抗滑桩验算</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;分别按桩埋入地下2m、3m和4m进行分析。</p><p>5.1、埋入地下2m，桩长13m</p><p>（1）整体稳定性分析<br/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1633740814231872.png" alt="image.png"/></p><p>（2）顶部越顶分析</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;在抗滑桩桩身上设置限制线，然后采用自动搜索的方法搜索桩顶最危险滑面，此时搜索出的滑动面不会穿过抗滑桩，下同。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1633740857628584.png" alt="image.png"/></p><p>5.2、埋入地下3m，桩长12m</p><p>（1）整体稳定性分析</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1633740881384351.png" alt="image.png"/></p><p>（2）顶部越顶分析</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1633741923241059.png" alt="image.png"/></p><p>5.3、埋入地下4m，桩长11m</p><p>（1）整体稳定性分析</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1633741945837395.png" alt="image.png"/></p><p>（2）顶部越顶分析</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1633741969805061.png" alt="image.png"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;由上可见，当抗滑桩埋入地下2m和3m时，整体稳定性和桩顶坡体的局部稳定性均满足设计安全系数要求。但当抗滑桩埋入地下4m时，桩顶坡体的稳定性系数小于设计安全系数，不满足要求。因此，对于该案例，采用抗滑桩埋入地下3m进行设计。</p><p>6、埋入式抗滑桩结构分析</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;出于保守的角度考虑，埋入式抗滑桩所受推力可以按全长桩计算，当然也有按原分布形式取相应桩长的推力进行分析。本案例采用两种方式，进行对比说明。</p><p>6.1、推力按全长桩计算</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;当抗滑桩不埋入地下时，得到滑坡推力769.78kN/m，滑体抗力714.07kN/m，地表到滑面深度为8.43m。当埋入3m时，桩顶到滑面深度为5.43m，滑坡推力仍按769.78kN/m考虑，同时将滑体抗力考虑为0。推力分布形式采用三角形，具体参数取值如下：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1633742036227524.png" alt="image.png" width="257" height="220" style="width: 257px; height: 220px;"/></p><p>得到分析结果如下：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1633742098920156.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1633742116936942.png" alt="image.png"/></p><p>结构剪力最大值3074.59kN，结构弯矩最大值7923.38kNm，桩顶位移为12.8mm。</p><p>6.2、推力按局部桩长计算</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;当抗滑桩不埋入地下时，桩后按三角形分布的滑坡推力底部数值为182.54kPa，按此分布形式，3m处分布力为64.96kPa，在岩土作用力界面中，选择自定义滑坡推力分布，输入上述分布力。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1633742160920495.png" alt="image.png" width="395" height="131" style="width: 395px; height: 131px;"/></p><p>得到分析结果如下：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1633742204894184.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1633742224747463.png" alt="image.png"/></p><p>结构剪力最大值2684.93kN，结构弯矩最大值8046.70kNm，桩顶位移为12.6mm。</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;通过对比发现，两种方式的剪力弯矩略有差异，但桩顶位移差距较小。如果分布形式改为矩形，差别可能会变大，感兴趣的用户可以自行尝试。</p><p>7、总结</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;本案例提供了一种依靠极限平衡方法计算埋入式抗滑桩的思路，利用GEO5的土坡模块和抗滑桩模块进行综合分析，既能进行桩顶坡体的越顶验算，也能人为指定埋入式桩的推力大小。对于复杂模型，则可以借助数值分析进行校核。</p><p><br/></p>