软土地区堆山工程边坡稳定性机理及工程对策研究

摘要

近年来，随着建设步伐日益加快，城市用地呈现出日趋紧张的局面，国内诸多城市开展了堆山工程。人工堆山造景工程既美化了周边的生活环境，又节约了大量的土地资源，同时提供了一个有效利用建筑垃圾的途径。但大面积高强度的集中堆载不仅对地基强度有较高要求，还需要验证边坡的稳定性问题。本文结合天津市某堆山工程项目，计算不同坡度坡面的稳定性，分析其潜在的破坏模式，对不符合要求的坡面提出修改建议。另外，针对边坡稳定性影响因素的作用机理进行分析，并提出了相应的工程对策。本文创新点及研究成果如下： （1）首先研究了人工堆山的破坏模式。研究结果表明，由于为了减小变形和增加地基承载力，堆山前一般需要对山体地基进行一定的加固处理，而适当的处理同时会使地基的整体稳定性得到保证，因此山体自身稳定性成为控制因素。 （2）山体自身稳定性主要与堆山主体材料建筑垃圾的抗剪强度有关，而施工中主要是通过控制材料的压实度来控制施工质量。本文通过室内试验测定堆山用土的力学性质，探讨了建筑垃圾土的抗剪强度指标与含水率、压实度的关系，最后确定了压实度与边坡安全系数的对应关系。 （3）不同的加固方式对山体稳定性也有较大的影响。本文通过对比不同边坡稳定性分析方法的结果，验证堆山工程地基整体稳定性并计算不同坡度的坡面在各种处理措施下的边坡稳定性，对不符合稳定要求的坡面提出修改建议，确定抗滑桩的处理范围。 （4）探讨边坡稳定性与边坡形态、土体抗剪强度指标、抗滑桩的处理范围之间的关系，提出最有利于边坡稳定性的施工方法。 （5）在山体中铺设格栅可以提高山体的稳定性。本文通过边坡稳定性分析软件研究了土工格栅不同的铺设方式、强度、数量、位置、间距等因素对边坡稳定性的影响，并通过有限元软件分析格栅位置不同对塑性区的影响，提出了最有利于提升边坡安全性能且经济性好的土工格栅铺设方式。

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3.2边坡稳定性分析方法

3.2.1边坡稳定性分析软件简介

3.2.2不同分析方法的结果对比

3.3堆山整体稳定性分析

3.4堆山山体稳定性分析

3.4.1计算选取的不同处理措施

3.4.2堆山边坡稳定性分析

3.4.2.1无地震荷载作用下各边坡稳定性分析

3.4.2.2地震荷载作用下各边坡稳定性分析

3.4.3确定抗滑桩的处理范围

3.5本章小结

5.3.1 铺设3层土工格栅

5.3.2 铺设5层格栅

5.3.3 铺设10层格栅

5.3.4 铺设多层格栅