基础宽度及摩擦条件对斜坡地基承载力及系数的影响

摘要

本文在对斜坡地基承载力研究现状分析的基础上,对比普朗特尔理论、太沙基理论等经典地基承载力计算理论,结合斜坡地基承载力的特点,分析了现有斜坡地基承载力研究理论存在的问题,指出：经典地基承载力理论不满足斜坡地基条件,现有斜坡地基承载力理论没有深入分析影响斜坡地基承载力的各种因素,土的内摩擦角、基底摩擦条件和基础宽度的影响有待进一步研究。在此基础上,运用极限平衡理论、极限分析理论和有限元法三种方法对土的内摩擦角、基底摩擦条件和基础宽度对的斜坡地基承载力以及承载力系数的影响展开研究。通过在18°-26°之间对内摩擦角取值,分析内摩擦角变化引起的斜坡地基承载力及承载力系数的变化规律。假定基础与地基之间的接触为光滑和粗糙两种情况,分析基底摩擦条件对承载力及承载力系数的影响,并进一步研究了不同内摩擦角情况下基底摩擦条件的影响。在其他条件相同的条件下,研究了不同基础宽度(B=0.5m,B=1.0m,B=1.5,2.0m)下斜坡地基承载力及承载力系数的变化规律。通过理论计算和有限元分析得到了以下结果:对于粘性土来说,在内摩擦角较小时,对斜坡地基承载力的影响不明显,当内摩擦角大于22°时,对地基承载力的影响逐渐增大；在基底光滑时斜坡地基承载力系数受土的内摩擦角的影响大于基底粗糙时,并且随着土的内摩擦角的增大而增强；承载力系数随着条形基础宽度的增大而减小,但总体变化不大。综上所述,采用本文《斜坡地基承载力的仿真分析与理论计算》提出的斜坡地基承载力公式计算承载力及承载力系数在基底粗糙时计算较准确；内摩擦角、基底摩擦条件以及条形基础宽度都对斜坡地基承载力的影响不容忽视。