不排水条件下临坡地基破坏模式与承载能力分析

吴 迪， 程 明

(1. 西南交通大学土木工程学院，四川成都 610031； 2. 高速铁路线路工程教育部重点实验室，四川成都 610031)

在实际工程中由于地形或工程条件限制，需要在既有建筑附近进行基坑开挖，或者需要将建筑物建于边坡附近。此时为了保证建筑基础的稳定，需要考虑边坡对地基承载能力的削弱。因此临坡地基极限承载力是一个具有实际意义的岩土问题，但目前还没有完善的解决。

分析临坡地基极限承载力既需要考虑边坡的稳定，也需要考虑地基承载能力。两个问题的杂糅使得问题变得较为复杂。Meyerhof[1]研究发现，在条形荷载下，当坡高较低时临坡地基破坏机制为承载破坏，坡高较高时破坏机制为边坡稳定破坏。Georgiadis[2]分析了临坡地基在不同边坡条件和土体强度参数下的破坏机制，并对影响因素进行分析。国内也有大量的学者[3-6]通过极限平衡法或者极限分析法对临坡地基极限承载力问题进行了研究。但两种方法均需要提前假定破坏面，不能准确的反应临坡地基承载与稳定两种破坏机制的耦合问题。刘文红[7]对条形荷载下不排水土坡破坏模式判定及极限承载力进行了研究

考虑在不排水条件下，采用有限元计算分析临坡地基的破坏机制；研究不同土体黏聚力、荷载位置、边坡高度组合情况下，临坡地基极限承载力及破坏模式变化规律。

1 有限元计算模型及验证

1.1 有限元计算模型及网格划分

临坡地基极限承载力的大小由土体性质及边坡形状决定，主要参数为土体容重γ、黏聚力c、内摩擦角φ、边坡高度H、荷载宽度B、距离比系数λ(基础外侧边缘距坡顶距离/基础宽度)(图1)。……