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东北大学 硕士学位论文 抚顺东露天煤矿边帮边坡稳定性数值分析研究 姓名张锋春 申请学位级别硕士 专业结构工程 指导教师梁力 20041201 东北大学硕士学位论文 摘要 抚顺东露天煤矿边帮边坡稳定性数值分析研究 摘要 滑坡是一种常见的因斜坡失稳而产生的工程地质灾害，它的发生给人民的生 命财产和国家建设带来重大的损失。尤其在矿山、交通、水利和城市建设中，由 于大量开挖和施工不当等原因，破坏了山体的稳定，从而引起滑坡的发生和发展、 以至造成事故。边坡稳定性分析目的在于评估边坡稳定情况，给以预测分析、为 加固处理提供理论依据，力求在经济效益和人民生命财产安全之间取得平衡点。 抚顺东露天矿南帮边坡稳定性分析的意义就在于，保证南帮下部顺利采煤， 保障南帮上部居民的生命财产安全和公路设旌的安全使用。 本文对抚顺东露天矿南帮边坡的各个剖面运用有限元方法，考虑岩土材料的 非线性特征，进行了多种岩土材料边坡的开挖模拟计算，得出各种情况下各剖面 的应力应变和位移场。并利用其计算结果对边坡的上部覆土部分稳定性和煤矿完 全开挖后的边坡整体稳定性进行了分析，并通过传统瑞典圆弧法进行验证，给出 其稳定评价。同时，针对传统方法抗滑桩设计的不足，本文对其中E 9 4 0 0 剖面进 行了抗滑桩加固的边坡有限元分析计算，给出不同桩位加固后边坡的位移和应力 应变等情况，并对结果予以分析，得出一些有益的结论。 关键词露天矿、边坡、抗滑桩、稳定性、有限元法 东北大学硕士学位论文 声明 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成 果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也 不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做 的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。 本研究工作所使用的美国A N s Y S 公司计算机辅助工程软件 A N S Y s 8 ．O ， 得到该公司的授权。 学位论文作者签名；鼠锋乏 B凝Ⅻ窜．} 2 ．珂 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规 定即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论 文被查阅和借阅。本人授权东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关 数据库进行检索、交流。 如作者和导师同意网上交流，请在下方签名；否则视为不同意。 学位论文作者签名 签字日期 导师签名 签字日期 东北大学硕士学位论文第一章绪论 1 ．1 问题的提出 第一章绪论 抚顺东露天矿恢复工程是抚顺市长远战略转移规划的骨干项目，是油母页岩综合利用系 列项目的龙头，也是西露天矿的接续工程，主要生产煤炭和油母页岩，所生产的油母页岩富 矿可为油母页岩综合利用转产项目提供充足的原料和燃料。建设规模为油母页岩年产量1 1 0 0 万吨、煤炭年产量9 0 万吨，项日总投资3 8 0 9 7 万元。建成投产后，年平均利润总额为4 8 1 7 万元，年平均利税总额为6 5 7 9 万元。其意义在于接续西露天生产，为炼油厂、电厂、水泥厂、 炭黑厂提供燃料和原料，支持抚顺经济振兴，解决矿区职工就业和社会安定的问题。经过近5 年的努力，到目前，前期恢复工程基本就绪，年产煤炭可达8 0 万吨，达到中型矿井生产水平。 图11 边坡正面照片 F i g l 1F r o m p 蛔_ t o0 f t h es 1 0 p e 研究课题的提出，主要有两个原因。其中之～是，从工程类比角度出发，考虑与之比邻 的抚顺西露天矿，己在历史上多次发生滑坡，有必要对东露天矿也进行边玻稳定性分析．抚 顺西露天矿的边坡失稳从1 9 2 7 年就开始出现，截止1 9 9 2 年，共发生规模不等，类型多样的 滑坡6 6 次，给矿区生产带来重大损失，并严重危险生命和环境安全I lJ 。比较典型的滑坡有1 9 5 4 年5 月，西北帮滑坡；1 9 6 0 年9 月～1 9 6 1 年2 月，南帮东、西大巷间连续发生四次崩岩滑坡， 总滑落量1 8 8 万m 3 ；1 9 6 4 年8 月发生南机电厂滑坡，长4 2 0 m 、体积达1 0 5 万m 5 1 9 7 7 年8 月～1 9 7 8 年1 2 月，先后发生的4 次较大规模的滑坡，滑落量为2 1 7 ．5 万一1 9 8 7 年初，西北 帮，由于岩层直立倒转和受井工开采影响发生沉陷和滑落；同年3 月，北帮地表下沉、平移， 北帮E 8 0 0 附近切层滑落，发生局部滑坡。露天开采除了直接引起边坡失稳问题外，也对矿区 周边地质环境，企业和建筑物等带来严重影响，形成一系列环境灾害，其中最为突出的是地 面变形和沉陷，如北帮E 1 0 0 0 沉陷滑移变形，使兴平路沉陷断裂和矿务局电铁客货运输中断 停运，变形面积达1 2 ．8 8 万m 2 ；北帮W 2 0 肚W 8 0 0 倾倒滑移变形造成抚顺石油一厂部分工业 设施和建筑物严重破坏，影响地面距离达5 0 肛7 0 0 m 。另外，就是本地区距离本文研究段约 5 0 0 m 、处于同一地带的边帮，已经在5 0 年代发生过一次大滑坡。当时工程条件与本次相类似。 原因之二是，本文研究部位 见图1 ．i 建筑下有十余米黄粉质粘土，采矿无疑会形成临、 东北大学珂士学位论文摹一幸埒论 空面，不利于稳定，一旦暴雨季节来临，失稳可能性极大，可能造成楼毁人亡的恶性事故， 也对下面作业人员的人身安全和矿山建设形成极大威胁。并且，在先期恢复工程东四段水沟 南移改道过程中，由于工期紧，开挖深度较大，对南帮边坡没有进行有效的治理，导致与本 文研究段临近的南帮发生局部滑坡 见图1 ．2 ，虽然地面影响不太明显，但问题已初现端倪， 影响了首采区的正常旌工，给当地百姓的生命财产造成了威胁。所以，为了保护百姓的生命 财产安全、保证施工的正常进行，急需对南帮边坡进行综合治理。因此抚顺矿业集团于2 0 0 3 年1 1 月委托中国冶金建设集团沈阳勘察研究总院承担此项边坡研究工程。东北大学资源与土 木工程学院作为合作伙伴主要参与了该工程部分现场勘测和数值计算与模拟等部分的工作， 为滑坡的预防提供一定的理论依据。 1 ．2 课题的意义 围1 ．2 南帮边坡西能滑移黑片 F 噜l21 1 屺_ o t oo f t h e 面叩e Ⅱc 盯E 9 2 0 0 鸵c b ∞ 边坡是自然或人工形成的斜坡，是人类工程活动中最基本的地质环境之一，也是工程建 设中最常见的工程形式。作为全球性三大地质灾害 地震、洪水、崩塌滑坡泥石流 之一的 边坡失稳塌滑严重危及到国家财产和人们的生命安全口】。随着我国基础建设的大力发展，在矿 山、水利、交通等部门都涉及到大量的边坡问题，因此对边坡的正确认识，合理地设计、适 当的治理，把边坡失稳造成的灾害降低到最低限度，是岩土工程界的学者和工程设计人员必 须考虑的问题。 另外，目前边坡稳定性分析方法纷繁复杂，为人熟知的就有十几种，可谓百花齐放。然 而，作为本世纪上叶才开始正式出现的岩土力学的一项应用，边坡分析的理论基础尚不完善， 所以方法虽多，但没有哪一种能够作为精确成型理论方法用于工程。本文即运用诸方法中较 有代表性的有限元法，对抚顺东露天矿南帮进行边坡稳定性分析研究。 抚顺东露天矿南帮边坡稳定性分析研究这一课题的意义就基于以上两点。一是预测验算 ‘2 ’ 东北大学硕士学位论文第一章绪论 南帮边坡稳定性问题，为东露天恢复工程的顺利进行和帮上人民的生命和财产安全作一些工 作二则是在有限元在边坡稳定性分析方面作一些有益的探讨和尝试。 1 ．3 本文的主要任务 一、资料收集与调查 1 ．工程地质与水文地质资料收集与调查； 2 ．边坡现状资料收集与调查。 二、利用美国大型有限元软件A N S Y s 计算软件分析抚顺东露天南帮的力学受力变形情况p J 主要对以下几个方面进行分析 1 ．煤矿末开挖前，地面沉积计算； 2 ．边坡重力作用下的模拟开挖分析； 3 ．边坡地震力作用下的模拟开挖分析。 A N S y S 软件计算后，自重和地震等外荷载作用下的应力应变等色图，变形图以及相关数 据表等。 三、边坡稳定性分析 1 ．边坡上部有限元法稳定性分析 2 ．边坡整体有限元法稳定性分析 3 ．边坡传统条分法的验算。 四、抗滑桩作用下边坡受力变形的初步模拟分析 针对抗滑桩传统设计理论的不足，利用A N S Y s 软件的独特功能，考虑桩土相互作用，对 抗滑桩加固后的边坡受力变形情况进行了数值模拟分析，得出其应力应变和位移场及抗滑桩 的弯矩、剪力数值及等色图等，并对抗滑桩设计方法提出一定的建议。 3 东北大学硕士学位论文第二章边坡稳定性研究概述 第二章边坡稳定性研究概述 随着国民经济飞速发展，人类对自然环境的改造、利用日益广泛。城市建设、铁路、公 路及水利枢纽的修建，露天开采矿产资源、煤炭资源等，都迫切需要进行边坡工程的研究和 整治。边坡工程是岩土工程的一个重要领域，涉及到工程数学、力学、工程地质学等多门学 科。 “边坡”系指地壳表部一切具有侧向临空面的地质体，是广泛分布于地表的一种地貌景 观。它是人类生存和工程活动是常见最基本的自然地质环境之一，其稳定与否与人类生命及 其生存环境有着密切关系【4 】。纵观历史，由于边坡问题而发生的重大事故的确不少不说众所 周知的意大利瓦依昂特 v a l o n ts l i d e 滑坡；就矿山而言，每年都要发生大量边坡灾害．致使 交通中断，由此而产生巨大的人力物力损失2 0 0 1 年重庆武隆发生的5 ．1 滑坡惨案，导致7 0 多人死亡，一栋九层楼倒塌，更是损失惨重。据统计，自2 0 世纪八十年代以来，我国由于边 坡失稳导致的死亡人数超过一千，财产损失数以亿计[ 5 】。随着我国矿山、城建、交通及水利事 业的进一步发展，毖须面对大量复杂的边坡稳定问题，因此，对边坡稳定性分析及其治理措 施及治理后的情况等进行研究就显得非常重要。 2 ．1 边坡问题研究历史 边坡作为岩土工程一个重要领域，其研究历史己达1 0 0 多年。边坡工程研究的范围涉及 所有人类工程活动所形成的各种人工边坡，也包括自然滑坡及崩塌体。国际学术活动和技术 丁作非常活跃，边坡工程成为许多国际会议的中心议题或主要议题，还出版了许多对边坡工 程的研究与治理有重要指导意义的专著和工程手册[ 6 ， s ，”。 1 9 5 8 年，美国公路局滑坡委员会就组织编写了滑坡与1 程手册 L a i l d s j d e sa n d E n g i l l e e n n g P r a c n c e ，随后在1 9 7 8 年义出版了滑坡分析与防治一书。1 9 7 7 年加拿大矿物 与能源中心 c A N M E T 编写了边坡工程手册 P i ts l o p eM 姐u a l 共2 7 册，从理论和实 践两方面系统地对边坡工程进行了论述。近年来，一些特大工程的相继开发，出现了边坡的 整治和预测预防问题。 1 9 8 6 年，在举行国际地质大会期间，成立了国际工程地质协会 L A E G ，同时成立了“滑 坡及其他块体运动委员会”，它是世界上第一个专门研究滑坡及其防治的国际组织。该委员会 除每年向国际工程地质协会提山工作报告以外，还向联合国教科文组织 L n 惦s c O 提交全 球灾害性滑坡年度报告。国际岩石力学与工程学会、国际工程地质协会均将边坡工程作为一 个重要的课题进行学术交流和探讨。1 9 9 5 年后，香港政府土木工程署出版了斜坡丁程手册， 总结了香港地区治理滑坡的工程经验，对斜坡工程提出了分析、计算和治理措施的建议。 国际工程地质协会在联合国教科文组织资助下，成立了全球滑坡登录工作组，对滑坡登 记的内容、名词、标准等作了专门规定，计划建立一个完整的全球数据管理系统。1 9 9 1 年9 月2 3 ～2 7 日在北京召开了“应用空间技术抵抗自然灾害研讨会”，它是由中国国家科学技术委 4 东北大学硕士学位论文第二章边坡稳定性研究概述 1 边坡 或滑坡 区域分布规律性研究； 2 边坡变形破坏机制研究； 3 边坡稳定性评价和预测预报； 4 边坡工程治理 事实上，边坡工程研究理论和治理技术多种多样，各有其优点和局限性，系统完善边坡 工程领域的理论研究和应用开发是一项艰巨的任务。 2 ．2 边坡形态与分类 在实际工程中，为满足不同工程用途的需要，边坡设计形态多种多样，边坡的分类通常 有以下几种l z J 1 按照边坡的成因可分为天然边坡和人工边坡。天然边坡是自然形成的山坡和江河湖 海的岸坡。 2 按照构成边坡坡体的岩土性质可分为粘性土类边坡、碎石类边坡、黄土类边坡和岩 石类边坡。 3 按照边坡的稳定性程度可分为稳定性边坡、基本稳定边坡、欠稳定边坡和不稳定边 坡。 这种分类方法～般根据边坡的稳定性系数的大小进行划分，但无严格的规定。 4 按照边坡的高度分类，边坡高度大于1 5 m 称为高边坡，小于1 5 m 称为一般边坡。 5 根据边坡的断面形式可分为直立式边坡、倾斜式边坡和台阶形边坡，如图2 ．1 所示。 “ 1 _ f ⋯ ”鲋 图2 ．1 边坡基本形态 F i g ．2 ．】n eb a s i cs h a p eo fs l 印e 根据这三种形式可构成复合形式的边坡。边坡横断面外形和各部位名称如图2 ．2 所示。 围2 ．2 边坡构成要素 F i g ．2 ．2T h el n s c a p eo f s l o p e 6 东北大学硕士学位论文第二章边坡稳定性研究概述 6 根据使用年限分为临时性边坡和永久性边坡。临时性边坡是指工作年限不超过两年 的边坡；永久性边坡是指工作年限超过两年的边坡。 除了上述分类方法外，边坡还可阻根据支护结构形式进行分类。 在实际工程中，由于设计或施工不当，或园地质条件的特殊复杂性难以预计，边坡中一 部分坡体相对于另一部份坡体产生相对位移以至丧失原有稳定性，从而形成滑坡。 牵引式滑坡主要是由于边坡开挖卸载，坡体内部应力释放，原有平衡状态被打破，在坡 顶后缘一定位置处产生拉裂缝，随着边坡开挖深度的增加，裂缝逐渐向后发展，滑动面位置 相应由浅部向深部发展。推移式滑坡主要是由于整个边坡向下滑动，推动坡体变形或破坏， 坡顶出现明显的下沉，并出现拉裂缝，形成台阶；坡脚附近的地面有较大的侧向位移并向上 隆起。而整体式滑坡则是由于坡体开挖或填筑，破坏了整个古滑坡体的平衡状态，致使整个 古滑坡体复活，在整个坡面上均出现大小不同的拉裂缝，坡脚产生明显的向上隆起。 2 ．3 边坡稳定性的影响因素 边坡～般是指具有倾斜坡面的土体或岩体，由于坡表面倾斜，在坡体本身重力及其他外 力作用下．整个坡体有从高处向低处滑动的趋势，同时，由于坡体土 岩 自身具有一定的 强度和人为的工程措施，它会产生阻止坡体下滑的抵抗力。一般来说，如果边坡土 岩 体 内部某一个面上的滑动力超过了土 岩 体抵抗滑动的能力，边坡将产生滑动，即失去稳定； 如果滑动力小于抵抗力，则认为边坡是稳定的。 在工程设计中，判断边坡稳定性的大小习惯上采用边坡稳定安全系数来衡量。1 9 5 5 年， 毕肖普明确了土坡稳定安全系数的定义 i F T d T 2i 式中砟一沿整个橱裂而上的平均抗剪强度 r 一沿整个滑裂面上的平均剪应力； F s 一边坡稳定安全系数。 按照上述边坡稳定性概念，显然，F s l ，土坡稳定；F s 1 ．3 ，当属稳定的。为了确保当地居民和矿山企业的生命财产安全， 尤其在雨季来临之前，应及时对边坡上部E 9 2 0 0 E 9 4 0 0 进行加固处理，并要加强对边坡的观 测，E 9 6 0 0 剖面附近也不例外，以防不测。 另外，就在今年5 月初，本文刚刚完成上部边坡稳定性的分析计算不久。由于连日阴雨， 从6 月1 2 日开始，E 9 2 0 0 西侧3 0 余米处，发生东西长】7 0 余米，南北长约】1 0 米的滑坡，以 每天O ．5 米左右的速度连续下沉达2 米左右，造成6 户居民的房屋受到了严重损坏，其滑动面 上部拉裂缝与E 9 2 0 0 剖面的第二排楼房基本一致，滑坡前缘为水沟侧墙，与本文E 9 2 0 0 假定 滑动面的顶、底点基本一致。目前，东露天矿己采取了局部削坡和排水措施。事故的发生， 证明该地段却有滑坡的可能性．同时也在～定程度上证明了本章的滑移线确定的正确性。 5 9 东北大学硕士学位论文第五章东露天矿南帮边坡抗滑桩加固作用数值分析 第五章东露天矿南帮边坡抗滑桩加固作用 数值分析 目前，抗滑桩作为加固滑坡体的一种有效措施已被广泛应用“⋯。特别当滑体的滑动而明 确，滑动面下覆地层强度较好时，更能体现它的优越性施工简便、快速、加固效果好，同 时在抗滑桩施工过程中还可以不断了解滑体情况，及时调整设计”“。 尤其是近年来预应力锚索与抗滑桩的联合应用，使得抗滑桩这种工程加固方式得到r 进 一步的发展。同时．抗滑桩的设计计算方法也不断发展和完善，但仍存在很多不足。例如， 滑坡推力的计算多采用不平衡推力传递法；抗滑桩和锚固洞的内力计算方法多为地基系数法。 这些设计方法只能将抗滑桩和土体分开考虑，对于抗滑桩和土体之间的联合结构，不能反映 它们的相互作用和联合受力状况。 本文既是针对上述传统方法的不足，运用A N S Y S 的约束方程方法对E 9 4 0 0 剖面考虑岩土 非线性和多种地质材料在地震力情况下，经过钢筋混凝土桩加固后的力学分析，得出不同桩 位情况下边坡的位移场、应力场、应变场以及抗滑桩的内力，并对抗滑桩设计给出有益的结 论。 5 ．1 抗滑桩传统设计的不足 抗滑桩自本世纪6 0 年代用于铁路路基边坡的防治以来，已积累了相当丰富的经验，成为 整治滑坡的有效的工程手段之一。国内外不少学者对抗滑桩受力状态、破坏机理及计算模式 等进行了多方面的研究，已取得了不少成果。这些理论均基于极限平衡条件下的假定，都大 体上采用了弹性理沦作为分析手段f 4 8 J ，这些假定在很多情况下．给工程设计带柬很大的弊端， 具体来说传统方法主要存在以下不足 1 ．滑坡推力的计算 滑玻推力的计算是否符合实际，关系着抗滑桩设计的安全性与台理睦，滑坡推力计算过 于保守，将造成不必要的工程浪费，而计算值偏小，则威胁桩的稳定，导致支挡工程的失败． 也将造成巨大的工程损失，因此，选定合理的滑动面和选择合理的计算参数作为设计计算的 依据．存抗滑桩设计中就显得至关重要。传统方法主要有两点不足 假定推力作用于滑 面以r 部分的桩背上，其方向假定与桩穿过滑面点的切线方向平行，采用不平衡推力传递系 数法计算不平衡推力，不考虑应力应变。 2 滑坡推力在桩背上的分布和作用点位置，与滑 坡的类型、部位、地层性质、变形情况及地基反力系数等因素有关。而传统方法通常根据纾 验，将桩背上的推力分布假定为三种情况对液性指数小、刚度人和较密实的滑坡体，假定 为矩形分布；对于液性指数较大、刚度较小和密实度不均匀的塑性滑体，假定为三角形分布； 介于二者之间的情况假定为梯形分布。这三种情况均与实际情况有出入。 2 ．地基反力的确定 6 0 东北大学硕士学位论文第五章东露天矿南帮边坡抗滑桩加固作用数值分析 地基反力的确定，也有两点不足 1 首先是计算地基反力时，传统方法把抗滑桩假定 为悬臂梁进行计算，不能T F 确的考虑桩上实际相互作用下地基的实际反力； 2 传统确定地 基反力系数的K 法、M 法和c 法，‘般应通过试验确定，但通常试验资料不易获得。所以经常 需要查表，这样结果的准确性又会降低。 3 ．抗滑桩的汁算 目前，抗滑桩设计计算，通常分为M 4 性桩和弹性桩两种。刚性桩显然具有很大假定性， 而弹性桩义局限于小变形，当桩发展到较大位移时，土的非线性特性将变得非常突出，计算 也随之失真。另外，对于多层材料的情形，计算也相当复杂。 以上不足，对于小型边坡和某些情形的边坡较实用，但对大型重要边坡则可能由于误差 偏大而造成材料浪费或计算失真下的意外事故。 5 ．2 有限元桩土结合数值模拟 本文利用A N S Y S 对E 9 4 0 0 剖面进行了在开挖后地震力作用下、经过抗滑桩加固后、考虑 岩土非线性和多种地质材料情况F 的力学计算，主要考虑了抗滑桩在边坡上三个不同加固位 置的数值模拟，得出各种情况下边坡的位移场、应力场、应交场以及抗滑桩内力等的情况。 5 - 2 ．1 数值模型的建立 本章数值模型，是建立在第三章E 9 4 o 数值模型基础上的，在三个不同位置加入直径l2 m 的抗滑桩。其中桩在数值模型中为三根直线，但在有限元计算中是有直径的桩体，通过A N S Y S 的约乘方程保证桩与土的联系。详见下图。 图5l 抗滑桩加固数值模型图 F i 9 5ln eI l 【n e n c a lm o d e lo r s l o p er e i 墒r 窖e db yp a s s l v cp i l e s 5 ．2 ．2 数值模拟计算过程 1 ．单无选择 本章汁算除采用P 1 a n e 2 单元外，新增- 广模拟抗滑桩的B e a 加1 8 8 梁单元。 浚单兀可提供轴力、弯矩、剪力和扭矩等。 6 l 东北大学硕士学位论文第五章东露天旷南帮边坡抗滑桩加固作用数值分析 2 ．材料模型及材料参数 本章除原岩上体仍采用原有的DP 模型和原有力学参数外，抗滑桩的模拟采用弹性材料， 其力学参数，参照相关论文⋯1 选取如下 E2 ．1 1 0 4 M p a u0 ．2 ；p 25 1 0 ’K g ／m 。 3 ．有限元嘲格 考虑桩土结台的约束方程不需要币新划分原岩土体网格，所以本章计算的嗍格划分主要 是粱单元。梁单元划分后的节点要力求与周围土体节点相近，以优化耦合效果，故而本次采 用提前定义直线划分段的自由分网方法。如下图。 a b c J 图5 ．2 抗滑桩加固分析同格囤 a 桩1 加固网格；b 桩2 加固罔格c 桩3 加固同格 F 1 952n e 矾g m a lm e s ho r s l o p er e i I L f b 瑁砌b yp a s s l v ep i I e s a n l eo n g 眦lm e s h 埘t hN olo f p a s m v cp l k s ．b I m eo 西n a lm e s hm t hN o2o r p a s 五V ep l l e s c 1 1 1 e 嘶g m a l m ∞hw l t } l №3o f I n 商v ep i l c s 4 ．加载与求解 本次加载求解方而上要的不同足，使用r 约束方程。约束方程是一种是单元节点问产生 联系的有限元方法。奉章加载过程中，即通过约束方程的方法，使梁单元各节点与周围土体 节点建立联系，从而在求解中起到桩二卜结合作用的效果。 求解的其它方面与第三章各剖面求解设置加载相同。 5 ．数值计算结果后处理 这里差要选取了不同桩位的位移图、第一主应力o ，图、第三主应力o ，图、剪应力t 。，图、 等效塑性应变图以及桩的弯矩图和剪力图，并针对上部覆土层的应力应变、位移场等数据进 行了汇总。 6 2 东北大学硕士学位论文第五章东露天矿南帮边坡抗滑桩加固作用数值分析 图53 桩l 加固的E 9 4 0 0 剖面开挖后在地震作用下的变形等色和矢量圄 n g53c 幽r 舶a 嘶d 诖驰骶m 缸m 蝴田击m Ⅱj 血酬可№l d 坤咖f i b 珊打目缸阳h h d 船嘲砌 图54 桩l 加固的E 9 4 0 0 剖面开挖后在地震作用下的o ，和o 。等色图 H g54 c 嘶r 茁0 1 疆d0 3 曲嘞疏血曲到姆№1 d p a 豳p 妇曲囝血l 目b b d 胡田x 踟归d 图55 桩1 加固的E 9 4 0 0 剖面开挖后在地震作用下的t 。，和等效塑性应变图 l g55C 【“Ⅱd t 。y 舶d Ⅲ【l l 】k 灿幽h ㈣田血Ⅱj 【曲鲥母№1 p 商忙幽堋打嘶出h d m 薯。衄 目日 图56 桩1 的弯矩圈和剪力图 F 培56 眦埘i 玎g 皿讲n 曲t 柚ds h e a n g 』砷茁0 f N o 】0 f p a 蚓v ep J J e s 6 3 东北大学硕士学位论文第五章东露天矿南帮边坡抗滑桩加固作用数值分析 图57 桩2 加固的E 9 4 0 0 剖面开挖后在地震作用下的变形等色图和矢量图 F i g 5c 咖锄d 啦d 蠡母比【r Ⅱt h 嘞期矗n r t 嘲姆N 吐d 伽画孵p i b 珊曲皿血阳k b d 曲i o 疆妇d 圈58 桩2 加固的E 9 4 0 0 剖面开挖后在地震作用下的o ，和o 。等色图 F 培58 Q r 虹r d b l 疆d 吣h 蝉D 缸由帐岫埘可№2 d 岫曲l I 出。田缸I 出Ⅻ柏T 翱删 图59 桩2 加固的E 9 4 0 0 剖面开挖后在地震作用下的t 、，和等效塑性应变圈 F 1 9 ．59Q 【●1 r d l 玎锄d 锄I 峨p b 畦蚰i I 嘲妇商瞳I 耐坶№2 d p 瞄醅I 虹曲国岫I 出蛐出T 嘲删 圈5 ．1 0 桩2 的弯矩图和剪力图 F i g51 0B ‘I l d i n gm o m 即ta n d 曲谢I I gf l Ⅲ∞o f N o2o f p a s s i V ep i l e s 6 4 童i i 薷篓豸墅瘗薹羹望～一一 } i 霎委i ；j i li ；毫i i 二量；i 黎i i i ；i { j 。i 8 转；；i i } i 誊j 季 i i ；j ；萝氢奏型n ”觚_ 薯耄l 莲蓬s ，舞蓍“ 望，篓蓦j ；墓三一{ 暮奏 g 囊孺盛，磊萋鏊j 囊霾囊，释燮蠹蕊酗窑囊蜜 攫i ；磊孽 慧诺鎏凳霄墓墼酾拍 | | l 鼙 ；i 羹 ；。醚蓬垦鎏罂j 蘑弼鎏蘩；} 驰i 。；錾囊鏊圈堙鑫馘；嚣；哥黎 蠹暨蓉摹崭嚣肇 i ￡ 磊 j } ；。冀譬藿面剁鼙套孽垂蠹塑攀；塾銎嚣馨鸯蓉霆錾鐾簦錾婪黎羹l 魁i 。并嚣；蠹蔫巍器誉嚣 童，l l 塑；囊 ；，器篙霪珂照妻霉雹嚣i ．静墓磷禽囊爵溪函 群l ，冀攀i 穗糖鬻嚣i 辩器西繇al d 囊l 鬲 静嚣蜓；霾甄 东北大学硕士学位论文第五章东露天矿南帮边坡抗滑桩加固作用数值分析 表5I 抗滑桩加固后E 9 4 0 0 剖面地震力作用下上部边坡后处理数据汇总表 T a b l e51P o s t P r o c e s s i n gd a t a s 曲科H 鳓疏d Ⅱ晒耐W 衄p 妇m 打阢岫凼蜘船跚孙目埘 最大位移拉应力压应力 剪应山等效塑性 抗滑桩抗滑桩 虽大弯矩 最大剪力 n l m M p a M D a M n a 心变 K N m K N 末加固2 1 600 4