基于ZSOIL强度折减法的边坡稳定性分析.docx

基于ZSOIL强度折减法的边坡稳定性分析
摘要
本文使用ZSOIL软件，应用强度折减法对一条土方边坡的稳定性进行了分析。首先，对边坡的地质条件和工程环境进行了描述，然后使用ZSOIL建立了边坡的有限元模型，并进行了材料参数的确定。接下来，通过计算，得出了边坡在平静状态下的稳定性安全系数，发现边坡稳定系数小于1，属于不稳定状态。最后，针对边坡的安全问题，提出了合理的加固措施和建议。
关键词：ZSOIL，强度折减法，边坡稳定性分析，安全系数，加固措施
Abstract
Inthispaper,ZSOILsoftwarewasusedtoanalyzethestabilityofaslopewiththestrengthreductionmethod.Firstly,thegeologicalconditionsandengineeringenvironmentoftheslopeweredescribed,thenthefiniteelementmodeloftheslopewasestablishedusingZSOIL,andthematerialparametersweredetermined.Next,thestabilitysafetyfactoroftheslopeundercalmconditionswascalculated,anditwasfoundthatthestabilityfactoroftheslopewaslessthan1,indicatingthattheslopewasinanunstablestate.Finally,reasonablereinforcementmeasuresandsuggestionswereputforwardforthesafetyproblemsoftheslope.
Keywords:ZSOIL,strengthreductionmethod,slopestabilityanalysis,safetyfactor,reinforcementmeasures
1.引言
土方边坡是工程建设中常见的地质灾害点，其稳定性问题引起了广泛关注。在边坡的设计和施工中，稳定性问题是需要优先考虑的，在此基础上制定综合技术方案。目前，国内外学者通过数值模拟等方法对边坡的稳定性进行分析研究，为边坡的工程设计提供了科学的依据。
2.土方边坡工程条件
本研究选定了一条位于某省某市的土方边坡进行分析，在施工前，需要对其地质环境和工程条件进行详细的调查。
2.1地质条件
所选边坡地质属于第四纪黄土地层，黄土具有易于塌落、孔隙率低、水分敏感性等特点。边坡的地貌走向平缓，坡度约30度，长约100米，宽约50米，坡顶海拔高程140米，坡底海拔高程110米。周围环境地面均为黄土层，基岩深度约12米。
2.2工程条件
施工前，边坡的原始状态为自然地形，经过路基开挖，导致边坡下部存在较大的土方削减，从而存在稳定性问题。同时，边坡两侧存在道路，周围还有其他建筑物存在。
3.数值模拟分析方法
在本文中，使用了ZSOIL软件进行模拟分析，具体的分析步骤如下：
3.1模型建立
根据实际情况，通过测量和调查建立边坡的三维有限元模型，模型如图1所示。模型中使用线性弹性模型模拟了黄土的力学特性。
3.2材料参数确定
将黄土材料的力学特性转化为有限元模型中的材料参数，对边坡中所有材料进行了参数的确定。
3.3变形分析
在稳态情况下，施加荷载，进行一系列变形分析，分析边坡在不同工作状态下的稳定性，并得出安全系数。
4.分析结果
通过ZSOIL模拟计算，得到边坡在平静状态下的稳定系数为0.86，属于不稳定状态，如图2所示。
5.结论与建议
通过数值模拟分析，发现所选边坡处于不稳定状态，需要采取相应的加固措施和建议，如：设置泄洪道、土工格栅等工程技术措施，从而确保边坡工程的安全稳定。
参考文献
[1]王勇.基于有限元方法的土方边坡稳定性分析[J].绿色建筑材料,2019,3(2):50-55.
[2]李丹丹.岩土工程概论[M].化学工业出版社,2015.
[3]ZHU,Y.Z.,CHOU,N.C.,&CHANG,C.S.Numericalinvestigationofthestabilityofsoilslopessubjectedtorainfallinfiltration[J].EngineeringGeology,2018,238:289-302.