OptumG2案例：填方堆载对附近桩基的影响|Geo5岩土软件 - 领先的岩土技术社区，岩土领域的媒体、社区与应用平台！

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只看楼主倒序阅读使用道具楼主发表于: 2018-03-09

项目名称：湖南某工厂桩基设计
使用软件：OptumG2
分析内容：拟建工厂旁已有约600m*1200m的大型填方堆载，已堆载高度约16m，预计未来10年来堆载高度达到50m。工厂外墙据填方坡脚仅40m，最近的桩基据坡脚仅48m。分析未来堆载达到50m是地基承载力情况以及对工厂桩基产生的水平附加荷载。剖面模型如下图：

分析思路和计算结果：

工况阶段1：初始地应力分析

工阶段说明：分析未进行堆载前现场的初始地应力。

基本模型：初始应力计算

初始应力分析: 初始竖向应力

工况阶段2：极限状态分析

工阶段说明：后期堆载部分采用没有重度的刚性材料模拟，并增加乘数体荷载（基准：-1kN/m³），逐渐增大体荷载的大小直到破坏。这里已堆积部分岩土体采用原始材料，即考虑已堆积部分在无支护条件下的破坏。分析方法采用极限分析下限法。

基本模型：极限状态分析

极限状态分析: 网格划分

极限状态分析: 极限状态时的破坏面，剪切耗散分布

极限状态分析: 极限状态时的破坏变形图
总结
最终破坏时的乘数大小为160.6，即新增堆载部分的重度为160.6kN/m³时地基才会发生破坏。土体重度通常取20kN/m³（偏保守），地基承载力特征值和极限值之间的安全系数通常取2，因此堆载后的安全系数大小为 Fs=160.6/20/2=4.015，即完全堆载后并不会发生地基破坏。
软件找到的破坏模式中可以看出右侧坡脚和距离坡脚约40m处出现明显的破坏面剪出口，滑动面最大深度达到粉质粘土7和粉土8的接触面，并沿该接触面分布。

工况阶段3：弹塑性分析

工阶段说明：后期堆载部分采用重度20kN/m³的刚性材料模拟，其他材料同已有勘察数据，采用Mohr-Coulomb本构模型。模型在每根桩的位置添加一个竖向截面（桩间距按9m考虑），用于读取该处应力和应变数据。分析方法采用有限元弹塑性分析。

基本模型：弹塑性分析

弹塑性分析: 网格划分

弹塑性分析: 潜在破坏面，塑性乘数分布

弹塑性分析: 结构变形图，塑性乘数分布

弹塑性分析: 竖向位移

弹塑性分析: 水平位移

弹塑性分析: 水平应力

厂区地表沉降变化

图中离坡脚最近处的地表隆起高度约为0.1m，随着远离坡脚，隆起程度逐渐降低，直至距离坡脚约460m处趋近于零。图中有两处变化不符合此规律：
1) 一处是距离坡脚约45m处，地表陡然隆起到接近0.33m，原因在于此处地层坡面有一个尖角，导致应力集中，因为出现了很大的变形，如下图。由于地层测量的误差，此处计算误差为数值计算方法引起，可以忽略。