长期库水作用下边破的稳定性分析
请教各位,边坡在长期库水位作用下的计算模型怎样考虑比较好,比如这两种模型(在此不考虑蓄水过程中的渗流分析):1. 将边坡浸水部分的容重取为有效容重,以此来考虑库水长期作用下的边坡稳定,理由是此时只有静水压力,因此水下坡体由于受到浮力作用而可只按有效容重来计算;2. 在flac3D中通过water table 命令施加水位(相当于在坡体内施加了静孔隙水压力),然后在水下坡体表面施加库水的静水压力作用(坡体表面的水的确对坡面应存在一个压力作用)。以上两种模型似乎都很合理,但二者计算的结果却大不相同,尤其是位移,第1个模型由于相当于施加了一个向上的作用力位移斜向上(水位以下部分),第2个模型的位移则斜向下,二者的应力分布也有显著区别。
其中原因我想最根本还是模型中如何考虑水的影响,其基本计算原理的问题。
希望各位能对以上两种计算模型作出分析评价,那一种的计算更合理一些。
多谢 多谢
Re:长期库水作用下边破的稳定性分析
ZHANGLXL wrote:其实没有别的意思,只是信手拈来随便说说而已,没想到老兄认真了,抱歉抱歉
还有一个问题要请教,如果知道边坡内的孔隙水压力,则flac3d 程序在计算时会用总应力减掉孔隙水压力以做有效应力计算(我想应该是这样吧),但此时如果不在边界上施加水压力,边坡就早已经破坏了(flac2d 的说明中有这样的例子,在坡体内施加孔压,同时必须在坡面上施加水压力)。不知道flac这样计算是错误吗?
还望多多指教!
据我所知,不同的软件可能有不同的处理方法,比如说在plaxis里,在你定义水位线后(水位是在地表面以上),程序会自动加一个力来平衡的初始的水压。从而可以让土体有正确有效应力。
而在其它的软件,那个由于水引起外力要手动加上去的,比如说SAGE CRISP。我用它模拟过在水下开挖,要想达到初始地应力的平衡,由于水产生的在地表面的力是必须加上去的。可能在这一点上FLAC也是一样的。
Re:长期库水作用下边破的稳定性分析
从计算结果看,第一种模型偏于危险。而且我认为楼上所说的模型是不合适的,既然土体按有效容重考虑,就意味着已经将水的静压力作用考虑了,即:计算土的有效容重就是其饱和容重与水的容重之差,只有将作用在坡体表面的静水压力减掉,才能得到土的有效容重,所以,如果按第一种模型考虑,就不应在施加水压力了。
非常感谢关注
Re:长期库水作用下边破的稳定性分析
既然是长期的问题,出了考虑渗流问题是否应该考虑固结问题?Re:长期库水作用下边破的稳定性分析
请问边坡开挖后是否也要考虑其固结问题Re:长期库水作用下边破的稳定性分析
考虑固结问题应该是偏安全的,我这么认为。Re:长期库水作用下边破的稳定性分析
用极限平衡法做有地下水的土坡,一般是第一种形式。替代容重法偏于不安全。好像《土工原理与计算》有这方面的内容。
Re:长期库水作用下边破的稳定性分析
ZHANGLXL ,您好,我是大连理工的博士二年级的,我的论文主要是做土石坝的边坡稳定,一个260米高的土石坝,是一个国家科技攻关的项目,我的email:hujun99@sohu.com,我的QQ25860388,电话,13942853690,我很想和您交个朋友,我有问题向您请教
大连理工的用flac研究土石坝?
Re:长期库水作用下边破的稳定性分析
如果用极限平衡法来做这个问题,我想理论上两个模型的结果是一致的(因为我们考虑的是静水压力问题),不存在谁更安全的问题,尽管利用极限平衡的软件计算结果会稍有差别。但现在的关键是涉及到了应力应变问题,情况就不那么简单了。
多谢讨论
Re:长期库水作用下边破的稳定性分析
2. 在flac3D中通过water table 命令施加水位(相当于在坡体内施加了静孔隙水压力),然后在水下坡体表面施加库水的静水压力作用(坡体表面的水的确对坡面应存在一个压力作用)。不太清楚3D是怎么施加水位的。但是感觉来这里好像有问题。
Re:长期库水作用下边破的稳定性分析
ZHANGLXL做事凭感觉要看什么事情,我想在做学问的时候感觉不一定正确
用有效应力法计算均质土石坝的过程一般为:
进行渗流计算,确定自由面;
自由面以上用压实容重,自由面一下用浮容重;
自由面水头边界设为零;
根据上游水位设定上游面水头边界。
不存在内部施加孔压,又在边界上加水压的问题。
计算面板坝、心墙坝的过程又有不同。
说到感觉有问题,只是说不确定你是否重复考虑了水压。只是提一个建议,
用不着上纲上线吧。
Re:长期库水作用下边破的稳定性分析
其实没有别的意思,只是信手拈来随便说说而已,没想到老兄认真了,抱歉抱歉还有一个问题要请教,如果知道边坡内的孔隙水压力,则flac3d 程序在计算时会用总应力减掉孔隙水压力以做有效应力计算(我想应该是这样吧),但此时如果不在边界上施加水压力,边坡就早已经破坏了(flac2d 的说明中有这样的例子,在坡体内施加孔压,同时必须在坡面上施加水压力)。不知道flac这样计算是错误吗?
还望多多指教!
Re:长期库水作用下边破的稳定性分析
不用客气,我也只是随便说说。对flac中如何处理这个问题我不是很清楚。但是,如果在内部施加孔压,再在边界上施加水压,这两者最后能正好平衡,达到土石坝正确的稳定渗流状态吗?
而且这样做好像有画蛇添足之感。不如直接设定孔压边界进行有效应力计算。
另外,你谈到知道坡内的孔隙水压力,这一点我也感到费解。如果采用有效应力计算,坡内的孔压一般是耦合计算出来的,怎么会先知道孔隙水压力再进行有效应力计算。
也许你遇到的是特殊的问题,确实是知道一个坝内的初始孔压(是初始孔压,而不是内部孔压,这点很重要),那麽一般是用初应力法对这个初始孔压进行计算。
Re:长期库水作用下边破的稳定性分析
'不如直接设定孔压边界进行有效应力计算'请问你认为如何计算较为合理?孔压边界如何设定?就如这个model,注意我讨论的是边坡,坡里的基岩可近似认为是不透水边界,水位最后达到平衡时的水压力可近似认为就是其静水压力;蓄水时水是向坡体里渗透,不考虑渗透过程对坡体的稳定是有利的。
Re:长期库水作用下边破的稳定性分析
同意lotus的看法。Re:长期库水作用下边破的稳定性分析
请问你认为如何计算较为合理?孔压边界如何设定?就如这个model,注意我讨论的是边坡,坡里的基岩可近似认为是不透水边界,水位最后达到平衡时的水压力可近似认为就是其静水压力;蓄水时水是向坡体里渗透,不考虑渗透过程对坡体的稳定是有利的。如果是这样,用总应力法完全就可以解决了.
另外还有一个问题
然后在水下坡体表面施加库水的静水压力作用(坡体表面的水的确对坡面应存在一个压力作用)。
这里施加的孔压边界,还是力边界?
但是这个问题和长期库水作用又没有多少联系了。