有效固结应力法实际运用有关问题探讨.pdfVIP

福建省第八届水利隶电青年学术交流会论文集 有效圈结应力法实际运用有关问题探讨 张裕平，何光同 (福建省水利水电韵测设计研究院，福建福州350001) 擅叠：通过对有效圈结应力法在海堤边坡稳定计算过程中的具体阎麓的分析计算，澄清一些目前运用中 的模糊问题．并对公式的运用条件及参数取值作了一些讨论．使工程设计更为合理。 关■诩。有效固结应力法：海堤；边坡稳定 1前言 海堤的稳定计算一般有三种方法：(1)总应力法。主要用于计算施工加荷速率较快，地基产生 排水固结较缓慢的情况；(2)有效应力法，主要用于计算稳定渗流期，地基产生完全固结后排水的 破坏：(3)有效固结应力法，主要用于计算施工加荷速率较馒或地基中有竖向排水通道(如塑料排 水板)，地基能产生排水固结的情况。总应力法是按照完全不排水条件进行计算的，实际施工过程中 多少都会产生一些捧水嗣结，故此法求得安全系数大多偏小；地基的失稳通常都是在一些不利因素 的触发下突然发生的，其破坏过程基本上由不摊水条件控制，故用有效应力法求得的安全系数则又 往往偏高；比较合理的是采用有效固结应力法进行分析计算，该法既考虑土体在荷载作用下因固结 引起土的强度增长的有利作用，又不忽视不排水破坏过程中BI起孔隙水压力增大的不利影响Ⅲ。 有效固结应力法子1962年由赵令炜、沈珠江提出(当时称有效固结压力法)，是国内所特有的 一种计算方法，己在地基摊水固结工程中得到广泛应用，并已被列入水利、交通、港口、建筑等行 业规范。本文结合在海堤稳定计算过程中发现的计算方法及强度指标取值等问题对有效固结应力法 在【程设计中的具体运用作一些探讨。 有效固结应力法计算稳定安全系数参见图1，有如下表达式： _卫．￡ ∑[o上，+％，cos％培吼+％％辔妒口】+七l∑【c，，‘+七2阡，埘cosaFg(aⅣ] 彪=J——————————i———————————了—L——————————一一 (1) ∑(％f+％)sinaf+∑％sinaf J 口 式中，k为第i土条的弧长(m)；W mwu。为分别为第i土条在地基部分及堤身部分的重量 u为堤身抗剪强度指标(kPa、。)，可由蚓结 为固结不排水剪求出的地基土内摩擦角(。)；Cn、Q 不排水剪求出；k】为堤身抗滑力矩折减系数：k2为堤身强度指标折减系数。 2謇重与水压力 文献【2】论证了稳定渗流力对土坡抗滑稳定安全系数的影响可用“代替法”来考虑，即式(1) 中七条重量在浸润线以上者用天然容重，坡外水位以下者用浮容重计算．而对浸润线以下坡外水位 以上的土条重量分子(抗滑力)用浮容重，分母(滑动力)用饱和容重汁算(见图”，如此可避免 采用流网来计算渗流力的烦琐过程，“代替法”已得到普遍的认同。 福建省第八届承剥水电青年学术交流会论文集 圈1莱工辊算倒 然而在具体计算过程中，对于较长压载的海堤，当坡外水位高于压载顶离程时，有人认为压载 上部的水压力应当作压载重量来计算海堤稳定，这是不妥的，具体原因在文献[2】关于“浸水土坡” 的稳定计算有详细论述，简单的解释是压载上部作用的静水压力PwI(见图2)与底部滑动蔼上作用 的静孔隙水压力％的台力用静水面以下滑动士体所受的浮力来代替，如此采用按饱和容重计算的：t 条重量和浮力相抵消后即成上述直接采用浮容重计算的简便方法。另外，对于滑动面上部出露于堤 坝另一侧水下时，此侧滑动面以上土体坡面所受水压力Pw4(见图2)也同样不能重复计入，这利用 文献f21分析稳定渗流力对士坡抗滑稳定安全系数影响的相同办法很容易论证。 圈2水作用力示童曩 3固结引起的强度增长 由堆载排水固结引起的强度增长目前已有如F成熟的公式 (2)