坡顶荷载效应对边坡稳定的影响

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1、坡顶荷载效应对边坡稳定的影响：利用PLAXIS有限元软件，分析了坡顶荷载效应对边坡稳定的影响，得出在距坡顶前沿一段范围内，安全系数会略微增大，且这个范围的大小同荷载作用形式及大小有关。　　关键词：安全系数，PHI-C折减法，荷载效应，边坡　　Abstract:usingPLAXISfiniteelementsoftthefrontierarange,safetycoefficientofaslightincreasing,andthesizeofthisrange.　　Keyb屈服准则。在坡顶作用五种荷载形式（图3.2），在分析过程中，改变

2、荷载作用位置以及大小，在施加荷载时，荷载的作用点1和2分别作用在A和B、B和C、C和D、D和E，大小从30KN/m增加到180KN/m，增量为30KN/m。　　　　图3.1有限元计算模型图3.2五种荷载作用形式　　4、有限元分析结果　　不同荷载作用对边坡安全系数的影响如图4.1(a)-(d)所示，从图中可以得出：在AB段内，不论何种荷载形式，安全系数都小于无外荷载作用时的安全系数，且在荷载（E）作用下，安全系下降得最快，这主要是因为荷载（E）让坡体的推力增大最多。在BC段，当荷载作用很小时，安全系数略有增加，但当荷载大于60KN/m时，安全

3、系数又开始降低，降低趋势同荷载作用在AB段时相似。在CD段，当荷载作用小于90KN/m时，安全系数没有多大变化，当荷载再增大时，也是先安全系数增大，荷载继续增加时，安全系数又降低。在DE段，荷载作用对安全系数的变化较小。所以当荷载作用位置从坡顶前沿逐渐变换到距坡顶前沿较远的地方时，安全系数先是降低，然后又略微增大，当距离较远时，对安全系数基本没有多大影响。存在这样一种现象的主要原因是当荷载作用在距坡顶较近的一段范围内时，滑动体的推力增大，但抗力没有增加，所以安全系数降低，当作用位置到坡顶前沿有一定距离时，边坡在外力作用下，滑动面会向边坡内发

4、展，滑动体在推力增大的同时抗力也得到了增大，故安全系数略微的增大。图4.2中，在CD段作用120KN/m的荷载（E）时，滑动面同没有荷载作用时增大了很多。当作用位置到坡顶前沿有较大距离时，外荷载不影响滑动体的推力和抗力，故安全系数没有多大变化。　　　　(a)荷载作用在A、B段(b)荷载作用在B、C段　　　　(c)荷载作用在C、D段(d)荷载作用在D、E段　　图4.1不同荷载作用对边坡安全系数的影响　　　　(a)没有荷载作用(b)在CD段作用120KN/m的荷载（E）　　图4.2不同荷载作用下边坡失稳位移云图　　5、结论　　通过采用有限元强度

5、折减法对坡顶存在荷载作用的边坡进行分析，可以看出在坡顶不同位置作用荷载时，荷载的存在对安全系数的影响可以分成三个区域，安全系数减小区、安全系数增大区和无影响区，区域的大小同荷载作用形式及荷载作用大小有关。在安全系数减小区，由于荷载的存在使滑动体推力增大而抗力没有得到提高，在安全系数增大区，荷载的存在不仅使滑动体的推力得到了增大，同时也使抗力得到了提高，在无影响区，由于荷载作用不影响到滑动体，对滑体的推力和抗力都没有影响。