基于可靠度分析设计边坡土钉支护工程

吴坤铭

(皖西学院 建筑与土木工程学院，安徽 六安 237012)

随着我国基础建设的不断发展，相关的边坡支护工程急剧增多。土钉支护是目前普遍采用的边坡支护方式，具有施工方便、安全经济等优点。如何在安全可靠的情况下设计边坡支护成为边坡工程研究中的重点课题。当前对边坡土钉支护研究主要体现在以下方面：

(1)通过稳定性分析，研究设计参数与稳定性安全系数间的关系，从而为边坡土钉支护设计提供理论依据[1-3]。(2)通过现场实验、数值分析等手段分析土钉支护机理、土钉内力和位移等问题，对土钉支护结构变形及内力特征进行研究，为工程设计提供参考[4-7]。(3)文献[8-11]等，采用有限元法研究了雨水、地下水、邻近管线渗漏等对土钉支护体系稳定性的影响，为土钉支护设计与施工提供了理论基础，并扩展了土钉支护的应用领域，同时也反映了土钉支护的重要性。

综上边坡土钉支护在现场实测、室内外模型实验、数值分析等方面取得了一定的研究成果，但结合可靠性原理研究边坡支护工程的成果并不多见；因此，本文基于可靠性原理研究边坡土钉支护工程，为工程实践提供一定的参考。

1 边坡稳定的定值法有限元分析

(1)

坡体塑性区贯通及坡顶位移发生突变作为有限元计算失稳判据，两种情况下对应的最小Fs值为边坡稳定性安全系数。

2 边坡土钉支护可靠度分析模型的建立

2.1 钉-土界面黏结强度的确定

本文依据Mohr-Coulomb强度公式计算边坡土钉支护中钉-土界面的黏结强度，公式如下：