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随着郊区工程建设的推进,涌现了越来越多的高填方问题。较为常见的是多级高填土边坡工程,因其填筑高度大和填筑体积大,其沉降与失稳问题应引起重视,其填筑工程更为复杂。而多级填方边坡临空面较大,容易受降雨等气候因素影响。目前,国内外学者对多级填土边坡的研究取得了一些优秀成果,但仍然存在不足。为了对多级填土边坡工程设计、施工、监测及治理提出有益的建议,有必要对其进行深入研究。 本文以广州某多级填土边坡工程为背景,借助Plaxis和Geostudio有限元软件,对多级填土边坡填筑过程、降雨条件下表层渗流规律及稳定性进行了详细分析,主要研究内容和结论如下: (1)分析总结多级填土边坡常见病害及原因;分析多级填土边坡失稳破坏影响因素及其影响机理,并对常见加固措施进行了简单分析。 (2)利用Plaxis有限元软件建立多级填土边坡分级填筑有限元模型,研究填筑过程中和加固前后多级填土边坡位移、塑性区及滑动面位置等变化规律。分析表明,多级填土边坡沉降沿横断面从右至左逐渐减少,最大可能滑动面在坡面附近位置,滑动出口位置大致位于第一级边坡与第二级边坡交界处。 (3)基于降雨入渗基本理论,利用Geostudio软件seep模块建立多级填土边坡表层入渗模型。分析研究降雨入渗过程中边坡表层体积含水率和孔隙水压力的变化规律,并考虑降雨条件变化对体积含水率和孔隙水压力的影响。分析了降雨过程中边坡安全系数的变化规律。分析表明,当雨强小于饱和渗透系数时,降雨强度越大,边坡表层基质吸力受降雨影响的范围越大。降雨总量相同时,雨强小而持续时间长的下渗深度大于雨强大而持续时间短的下渗深度。 (4)总结了瑞典条分法、简布法、毕肖普法及摩根斯坦法理论。分别利用四种方法对文中实例边坡稳定性进行计算并进行了比较,确定了该边坡的稳定状态。提出了多级边坡简化分析法,并验证其是合理有效的。从边坡内部因素和外部因素两方面进行敏感性分析,分析表明,内摩擦角对边坡稳定性影响的敏感度最大,平台宽度敏感度最小。