公路边坡数值模型几何尺寸的影响分析

摘要

公路边坡设计中,需对各种设计方案进行数值仿真以验证其合理性.为了提高计算效率,数值模型构建过程中需在解算速率及解算结果准确性之间达到平衡.为准确评估数值模型对边界尺寸的敏感性,并取得较为合理的计算结果,常采用FLAC3D软件与强度折减法分别对二维和三维模型进行分析,并通过调整边界尺寸取值、边坡角度和三维模型的宽度,对计算结果进行统计分析,以研究模型几何参数对安全系数的影响,从而确定仿真模型的最优边界尺寸.研究结果表明:1)二维模型边界尺寸对安全系数的影响与坡角有关,且当坡角为45°时,计算结果对模型几何尺寸的取值变化最敏感;当坡体顶端与坡脚分别距数模边界的距离为坡高H时,计算所得坡体的安全系数偏小;当坡体顶端与坡脚分别距数模边界的距离不小于1.5H时,计算结果较为可靠;2)对于三维模型,若坡角小于45°,可取模型左右侧边界及宽度不小于H,下边界不小于1.5H;若坡角大于45°,则模型宽度应不小于1.5H.