基于強度折減理論的加筋土邊坡穩(wěn)定性分析

顧 婕,張孟喜

(上海大學土木工程系,上海200444)

隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)建設(shè)的加快,人們對邊坡穩(wěn)定問題日益關(guān)注,也涌現(xiàn)出了多種日益完善的邊坡穩(wěn)定分析方法.目前,邊坡的穩(wěn)定分析方法主要有極限平衡法和有限元強度折減法,其中極限平衡法包括圓弧滑動法、畢肖普法[1]、滑楔法、不平衡推力法以及Sarma法等.盡管極限平衡法中剛性墻的假定給計算帶來了很大的簡化,但由于與實際情況存在較大的差異,該方法仍具有局限性和不完善性.

近年來,對強度折減法的研究逐步涌現(xiàn)[2-4].由于強度折減法具有不需要假設(shè),即可考慮巖土體內(nèi)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系,自動求得任意形狀的臨界滑裂面和安全系數(shù)的優(yōu)勢,成為了目前邊坡穩(wěn)定分析中常用的方法[5-6].張魯渝等[7]通過4組計算方案共106個算例,得出了強度折減法所得的安全系數(shù)高于簡化畢肖普法的結(jié)論,并提出計算精度最為理想的情況.李春忠等[8]指出當塑性區(qū)趨于貫通且廣義塑性應(yīng)變和位移發(fā)生突變時,邊坡處于破壞臨界狀態(tài),此時的折減系數(shù)即為邊坡的安全系數(shù).李志佳等[9]結(jié)合強度折減法和灰色關(guān)聯(lián)度理論對地層的物理、力學參數(shù)進行敏感性分析,得到如下結(jié)論:土體強度參數(shù)對邊坡穩(wěn)定性影響最顯著,其次是邊坡的幾何參數(shù),然后才是容重和坡后荷載;而彈性模量和泊松比不產(chǎn)生影響.張文杰等[10]利用強度折減法對加筋擋土墻進行穩(wěn)定分析,研究了拉筋的內(nèi)力和變形,并指出:隨著埋置深度的增大,拉筋峰值拉力增大,峰值拉力點離面板距離減小,各拉筋峰值拉力點的連線近似為圓弧狀.李林科等[11]結(jié)合強度折減法和極限平衡法在Geo-Studio的Sigma/w模塊中進行強度折減,分析了典型的工程實例,提出以最大剪應(yīng)力分布圖與計算所得滑裂面為參考確定最可能滑裂面位置及形式,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計優(yōu)化加筋高擋墻.欒茂田等[12]將強度折減有限元分析與計算結(jié)果圖形實時顯示技術(shù)相結(jié)合,驗證了以廣義塑性應(yīng)變及塑性開展區(qū)作為邊坡失穩(wěn)判據(jù)的合理性.張?zhí)仗盏萚13]結(jié)合有限元法對純砂、水平與豎向加筋地基進行多組數(shù)值模擬,指出豎向加筋能使地基承載力顯著提高,明顯高于水平加筋.曲新杰等[14]基于有限元法,采用擬靜力法研究了交通荷載下土工格柵加筋作用對路堤穩(wěn)定性的影響,提出路堤合理加筋間距為1 m.此外,還有眾多對加筋土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性研究[15-17].然而,如何將加筋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與實際工程更好地結(jié)合還有待進一步研究.

本工作通過單一變量的模式進行,利用有限元數(shù)值模擬分析比較強度折減法與極限平衡法得出的素土邊坡安全系數(shù),并基于強度折減法對諸多可能影響素土坡和加筋土邊坡穩(wěn)定性的因素進行敏感性分析;然后,根據(jù)分析結(jié)果劃分出主要影響因素以及次要影響因素,并總結(jié)這些因素對邊坡穩(wěn)定性的影響規(guī)律,為實際工程提供建議.

1 加筋邊坡有限元建模

1.1 邊坡加筋材料

本工作選用聚乙烯雙向土工格柵作為邊坡加筋材料,原因是其具有如下計算特點:①橫肋和縱肋均具有較好的抗拉強度,并能對土體產(chǎn)生端承阻力作用;②結(jié)點能夠?qū)ν令w粒提供側(cè)向阻力;③網(wǎng)孔能夠?qū)Υ诸w粒土起到有效的嵌鎖作用,并通過拱效應(yīng)增大土工格柵和土顆粒之間的剪切阻力,提高整體穩(wěn)定性.

均質(zhì)路堤邊坡示意圖如圖1所示.根據(jù)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTG D60—15),車道荷載定為q=7.875 kN/m.路堤邊坡土體材料參數(shù)見表1,其中γ為重力密度,c為黏聚力,φ為摩擦角,E為彈性模量,υ為泊松比.

表1 邊坡土體參數(shù)Table 1 Physical parameters of the slope

土木格柵示意圖如圖2所示.以土工格柵的間距s,埋置深度d,長度l作為研究變量,具體的技術(shù)指標和尺寸參數(shù)見表2和3.根據(jù)基于平均場理論的格柵均勻化方法[18],一根肋條所附屬的面積為S0=B2/2,如圖2(b)所示.由于路堤邊坡看作平面應(yīng)變問題,故為方便考慮,計算土工格柵等效面積時取縱向1 m,由肋條數(shù)N可以得到土工格柵的有效作用面積S=NS0=NB2/2.根據(jù)土工格柵加筋長度8 m,厚度0.001 m可以得到單位寬度橫截面為0.001 m2.

圖1 加筋邊坡示意圖Fig.1 Sketch of reinforced slope

圖2 土工格柵示意圖Fig.2 Sketch of geogrid

表2 土工格柵技術(shù)指標Table 2 Technical specification of geogrid

表3 土工格柵尺寸參數(shù)Table 3 Dimension parameters of geogrid

1.2 有限元建模

1.2.1 模型建立

考慮到路堤較長的情況,本工作將路堤簡化成平面應(yīng)變問題進行研究.由于路基和路堤是對稱結(jié)構(gòu),取一半實體建立二維平面模型.由于邊坡和荷載關(guān)于路堤中心對稱,對稱面上水平位移基本為0,因此在邊坡兩側(cè)設(shè)置為水平約束,底側(cè)設(shè)置全約束.由于三角形網(wǎng)格是常應(yīng)力、常應(yīng)變單元,與實際情況不相符,故平面模型優(yōu)先選擇四邊形網(wǎng)格.選擇CPE4R四結(jié)點雙線性平面應(yīng)變四邊形單元作為單元類型,劃分后的模型示意圖如圖3所示.采用Mohr-Coulomb準則模型模擬土坡的塑性破壞.當在土坡中進行加筋時(見圖4),土工格柵模型利用梁單元進行模擬,網(wǎng)格劃分采用T2D2(二結(jié)點二維桁架單元).利用嵌入處理土工格柵與土體之間的接觸,其中土工格柵作為嵌入?yún)^(qū)域嵌入到路堤邊坡中.

圖3 劃分網(wǎng)格后的模型示意圖Fig.3 Diagram of the model after dividing the mesh

圖4 有限元分析中筋條布置圖Fig.4 Layout of geogrids in finite element analysis

1.2.2 強度折減理論

強度折減法引入了一個場變量——強度折減系數(shù).外荷載保持不變的情況下,邊坡內(nèi)土體可以提供的最大抗剪應(yīng)力和外荷載在邊坡內(nèi)產(chǎn)生的剪應(yīng)力之比即為邊坡的安全系數(shù).折減系數(shù)是對土體的抗剪強度指標進行折減,使得強度折減后邊坡的最大抗抗剪應(yīng)力和外荷載所產(chǎn)生的剪應(yīng)力相等.當假定邊坡內(nèi)所有土體的抗剪強度發(fā)揮程度一致,折減后的土坡恰好發(fā)生破壞,則此時折減系數(shù)等于傳統(tǒng)意義上的邊坡的安全系數(shù).

有限元中,將實際土體黏聚力c、摩擦角?同時以系數(shù)F0

s進行折減,得到折減后的強度指標c0,?’,并將其賦值給邊坡進行數(shù)值計算.不斷增大折減系數(shù)直至邊坡達到臨界破壞狀態(tài),此時的折減系數(shù)F0s即為該邊坡的安全系數(shù)Fs.

2 加筋邊坡穩(wěn)定性影響因素

2.1 土體參數(shù)

邊坡失穩(wěn)的根本原因是土體某部分區(qū)域所受到的剪應(yīng)力超過了自身所能夠承受的范圍,即抗剪強度值,從而造成該區(qū)域發(fā)生剪切破壞.因此,邊坡失穩(wěn)的原因可以總結(jié)為兩方面:①土體承受的剪應(yīng)力增加;②土體自身抗剪強度降低.

從土體的角度看,眾多的因素包括邊坡的幾何參數(shù)坡高和坡角、土體的強度參數(shù)黏聚力和內(nèi)摩擦角、土體的彈性模量和泊松比以及土體的重力密度、孔隙比和含水率等都會造成坡體所受剪應(yīng)力或抗剪強度的變化,從而影響邊坡的穩(wěn)定性.本工作分別研究了不同的邊坡比、黏聚力、內(nèi)摩擦角、彈性模量下的邊坡穩(wěn)定性,共采取了13組工況,如表4所示.

表4 土體工況Table 4 Working conditions of the soil

2.2 土工格柵參數(shù)

根據(jù)土工格柵的作用機理可以看出,加筋邊坡主要是依靠土工格柵與土顆粒之間的相互約束來提高邊坡整體的抗剪強度值,從而提高邊坡的穩(wěn)定性.只有當拉筋被拔出或筋材斷裂時,土體才會失穩(wěn)破壞,因此筋材的長度需要滿足抗拔穩(wěn)定性的計算要求.除此外,影響筋土相互作用力的因素還包括:土工格柵的網(wǎng)格尺寸,抗拉強度,延伸率以及加筋的方式,如:土工格柵加筋的位置、加筋間距和筋材長度等.本工作選取土工格柵的長度、間距以及埋置深度作為研究對象共設(shè)計了10種工況,如表5所示.采用單一變量的方式,通過數(shù)值模擬比較分析,研究了土工格柵的布置方式對邊坡穩(wěn)定性的影響.

3 邊坡穩(wěn)定性分析

3.1 土體參數(shù)對安全系數(shù)的影響

以邊坡比為例,圖5是1∶1.5邊坡的塑性和位移云圖.比較分析不同邊坡比的云圖,可以得出:路堤邊坡達到破壞狀態(tài)時,塑性區(qū)域的寬度隨著邊坡比的增大而明顯變寬;最大綜合位移發(fā)生在坡腳處,且左側(cè)坡體作為滑動楔體沿著破裂面整體下滑.根據(jù)不同的邊坡比對應(yīng)的安全系數(shù)(見圖6)可以看出,隨著坡度放緩,安全系數(shù)逐漸增大,這是因為隨著坡度變緩,邊坡破壞時的滑動面后移,變?yōu)樯顚踊瑒?滑動面的長度變長,且抗滑力和下滑力的比值變大,故安全系數(shù)也隨之增大,邊坡穩(wěn)定性得到提高.

表5 土工格柵工況Table 5 Working conditions of the geogrids

圖5 未加筋邊坡塑性區(qū)及位移云圖(邊坡比1.0∶1.5)Fig.5 Contours of the unreinforced slope(slope ratios:1.0∶1.5)

圖6 安全系數(shù)隨邊坡比的變化Fig.6 Safety factors versus slope ratios

同樣地,對于邊坡填土的黏聚力、內(nèi)摩擦角以及彈性模量對邊坡穩(wěn)定性影響的研究,在邊坡比為1∶1的前提下,可以根據(jù)已經(jīng)設(shè)計好的不同工況進行模型分析,最終對應(yīng)的具體的安全系數(shù)詳見表6.比較分析數(shù)值模擬的結(jié)果,可以總結(jié)得到它們對邊坡穩(wěn)定性的影響規(guī)律以及敏感程度.

表6 未加筋邊坡安全系數(shù)Table 6 Safety factors of the unreinforced slope

從表6可以看出:路堤土坡的安全系數(shù)隨著黏聚力的增加而增大;當土體黏聚力增大時,即土顆粒之間的相互作用力變大,土體發(fā)生滑動時的阻力也相應(yīng)增大,故邊坡的穩(wěn)定性得到提高;當土體內(nèi)摩擦角值的增加時,安全系數(shù)逐漸增大,且增加的速度基本保持平穩(wěn).這是因為土的內(nèi)摩擦角反映的是土的摩擦特性,當土的內(nèi)摩擦角增大時,可以認為土體的摩擦力以及咬合力都相應(yīng)增大,故邊坡的穩(wěn)定性得到了提高.當土體彈性模量逐漸增大時,安全系數(shù)維持不變,這是因為土體彈性模量代表應(yīng)力和應(yīng)變之比,彈性模量的變化影響變形場,但不會造成應(yīng)力場的變化,而安全系數(shù)的定義是依賴于應(yīng)力場的.因此,彈性模量變化會造成位移的變化,卻不會對邊坡安全系數(shù)產(chǎn)生影響[9].

3.2 土工格柵對安全系數(shù)的影響

以土工格柵的長度為例,圖7為土工格柵l=8.5 m時的邊坡塑性和位移云圖.對比其他長度土工格柵對應(yīng)的云圖可以發(fā)現(xiàn):隨著土工格柵長度的增加,滑動面整體后移變成深層滑動,滑動面的長度和寬度均增大,塑性區(qū)繞過加筋區(qū)一直發(fā)展直至貫通坡體;但l=6.0 m和7.0 m時,土工格柵隨滑裂面內(nèi)的土體一起下滑,最大位移點仍發(fā)生在坡腳;當l=8.0 m或8.5 m時,最大位移發(fā)生在坡頂右側(cè)未加筋的部分.

圖7 加筋邊坡塑性區(qū)及位移云圖(l=8.5 m)Fig.7 Contours of the reinforced slope(l=8.5 m)

安全系數(shù)隨格柵長度的變化如圖8所示.可以看出,隨著土工格柵長度的增大,加筋邊坡的安全系數(shù)逐漸增大,土工格柵能夠很好地對危險土體起到約束作用,阻礙邊坡失穩(wěn),提高邊坡的穩(wěn)定性.但若筋材的長度只是略超出素土坡時的塑性發(fā)展區(qū)域,則無法很好地對滑移面起到約束阻礙的作用,土工格柵會隨著潛在滑裂面內(nèi)的土體一起下滑,起不到明顯的加固作用.但無論土工格柵長度如何,加筋后邊坡的安全系數(shù)總會有所提高.

圖8 安全系數(shù)隨格柵長度的變化Fig.8 Safety factors versus lengths of geogrids

加筋邊坡安全系數(shù)見表7.可以看出,埋置深度與安全系數(shù)沒有明確的規(guī)律,相較于土工格柵埋置深度d=0.8 m,不論是減小為0.5 m,亦或是增大為1.0 m,其對應(yīng)的邊坡安全系數(shù)均有所減小.這是因為隨著加筋位置的改變,土工格柵對未加筋時產(chǎn)生塑性應(yīng)變區(qū)域的約束作用也相應(yīng)改變.當最上層土工格柵距離坡頂為0.8 m時,最底部一層土工格柵與其上層土工格柵正好圍住了相同條件下素土坡的最大塑性應(yīng)變區(qū)域,故有效地限制了該區(qū)域塑性應(yīng)變的發(fā)展,使得最大塑性應(yīng)變區(qū)域發(fā)生轉(zhuǎn)移,邊坡發(fā)生滑動受到的阻力變大,相應(yīng)的邊坡穩(wěn)定性也得到了提高.

表7 加筋邊坡安全系數(shù)Table 7 Safety factors of the reinforced slope

隨著土工格柵間距的增大,加筋路堤邊坡的安全系數(shù)逐漸減小直至基本不再發(fā)生變化.這是因為隨著加筋間距的減小,一定的坡體高度范圍內(nèi)土工格柵的分布越密集,所占的比例也越大,相應(yīng)的能夠承擔的拉力隨之變大,故土體發(fā)生滑動相對愈加困難,邊坡的穩(wěn)定性也就隨之提高.

土工格柵的埋深和間距是實際工程中可靈活控制的參數(shù),對二者進行正交分析,計算結(jié)果如圖9所示.計算結(jié)果表明:隨著間距的增大,安全系數(shù)逐漸減小,而隨著埋深的增大,安全系數(shù)先增大后減小;當埋深為0.8 m,間距為0.4 m,邊坡的安全系數(shù)最大為1.14;當格柵間距較大時,安全系數(shù)隨著埋深的變化較為平緩,而格柵間距較小時,安全系數(shù)隨格柵埋深的變化逐漸趨于顯著,尤其是格柵間距為0.4 m時,安全系數(shù)變化最為顯著,此時格柵埋深從0.5 m增至0.8 m,安全系數(shù)從0.99增至1.14(增長15.2%).埋深和間距正交分析結(jié)果見表8.可以看出:當格柵埋置深度為0.8 m時,邊坡安全系數(shù)均高于同等布置間距下其他計算結(jié)果.故當格柵埋深合適時,可以適當增大格柵的間距,在保證邊坡穩(wěn)定性的同時,提高其經(jīng)濟性.

圖9 埋深和間距正交分析云圖Fig.9 Contour of orthogonal analysis on spatial arrangement

表8 埋深和間距正交分析Table 8 Results of orthogonal analysis

綜上所述,對同一土坡進行加筋,不論其鋪設(shè)方式如何選擇,筋材總能在一定程度上限制素土邊坡中塑形區(qū)的發(fā)展,從而提高邊坡的穩(wěn)定性.加筋時筋材的鋪設(shè)方式對素土邊坡穩(wěn)定性的提高存在顯著差異,安全系數(shù)增幅從1.14%至29.5%.由此可見,合理地選擇土工格柵的鋪設(shè)方式可明顯地提高素土邊坡的穩(wěn)定性.

4 參數(shù)敏感性分析

4.1 土體參數(shù)對邊坡位移的影響

在分析邊坡的穩(wěn)定性時,折減系數(shù)決定了計算時邊坡的強度,直接影響著邊坡的位移、應(yīng)力分布和塑性區(qū)的發(fā)展.故對各參數(shù)進行敏感性分析時,選取各參數(shù)組中最小的安全系數(shù)值對邊坡強度進行折減.計算結(jié)果表明素土坡的塑性區(qū)發(fā)生在靠近BC面處,地表沉降最大值出現(xiàn)在B點附近.最大位移發(fā)生在坡腳附近,所以側(cè)向位移的最大值出現(xiàn)在C點附近,且相較于坡腳附近,BC面其他位置的側(cè)向位移均明顯較小,并且隨著計算點至AB面距離的減小而減小.

(1)土體彈性模量.土體彈性模量對地表沉降和側(cè)向位移的影響如圖10所示.隨著彈性模量的增大,地表的沉降明顯減小,同時因為土體彈性模量的增大導致土體的強度的增加,所以在地表沉降減小的同時側(cè)向位移也相應(yīng)的減小.相較而言,地基最大沉降的減小幅度與路堤外側(cè)拱起值的減小幅度基本一致,均約為50%.

圖10 彈性模量對邊坡變形的影響Fig.10 influence of elastic modulus on settlement and lateral displacement

(2)其他土體參數(shù).其他土體參數(shù)對地表沉降和側(cè)向位移的影響如表9所示.從表中可以對比看出,邊坡比為1∶0.75時,地表AB面的的沉降以及BC面的側(cè)向位移均遠遠大于其他3種工況.而邊坡比自1∶1逐漸增大時,對地表沉降和側(cè)向位移的影響均較為均勻,而坡腳處的側(cè)向位移明顯高于其他位置.隨著邊坡放緩,地表的沉降明顯減小,還可以限制土體的側(cè)向位移和路堤外側(cè)的隆起,提高路堤的整體穩(wěn)定性.

表9 未加筋邊坡變形結(jié)果Table 9 Deformations of the unreinforced slope

對比土體黏聚力的4種工況可以看出:地表沉降和側(cè)向位移隨著土體黏聚力的增大而明顯減小,邊坡坡腳外側(cè)的隆起也受到了限制;土體黏聚力提高了土顆粒之間的相互吸引力,使得在外荷載作用下,土顆粒之間發(fā)生相對滑移變得更加困難,由此限制了沉降及側(cè)移,提高了路堤的整體穩(wěn)定性.

根據(jù)內(nèi)摩擦角4組工況的對比分析可以看出,隨著內(nèi)摩擦角的增大,地表的沉降和土體的側(cè)向位移均明顯減小.內(nèi)摩擦角增大使得土顆粒之間發(fā)生相對滑移時受到了更大的阻力,使得在外荷載作用下土顆粒之間更難發(fā)生相對滑移,由此限制了沉降及側(cè)移,提高了路堤的整體穩(wěn)定性.另外,由上分析可以看出,改變土體的內(nèi)摩擦角時,地表沉降和側(cè)向位移減小的程度分別為64.7%和60.6%,明顯小于相同條件下改變黏聚力減小的程度,因此要提高土體的穩(wěn)定性,增大黏聚力比增大內(nèi)摩擦角更為顯著.

4.2 加筋對邊坡位移的影響

對同一土坡進行加筋,選用彈性模量為10 GPa,長度為8 m的土工格柵,從埋深0.5 m處按間距0.6 m一直加至坡腳處,得到的地表沉降以及側(cè)向位移如圖11所示.從圖中可以看到,土工格柵加筋不僅使得沉降明顯減小,而且有效限制了土體的側(cè)向位移和路堤外側(cè)的隆起;加入土工格柵后,地表的沉降明顯均勻,最大沉降減小了25.6%,最大側(cè)向位移減小了31.8%,明顯地提高了路堤的整體穩(wěn)定性.

圖11 加筋與未加筋邊坡變形的對比Fig.11 Comparisons of slope with and without reinforcements on deformations

4.3 土工格柵參數(shù)對邊坡位移的影響

(1)土工格柵間距.土工格柵的間距對地表沉降和側(cè)向位移的影響如圖12所示.由于加筋后,塑性區(qū)后移,所以地表沉降最大值不再發(fā)生在坡頂處,而是轉(zhuǎn)移到AB面中部,故沉降圖呈下凸狀.從圖12中可以看到,隨著間距的減小,地表的沉降明顯減小,邊坡的穩(wěn)定性得到提高.而由于加筋后邊坡的最大位移發(fā)生在AB面未加筋處,且主要為豎向位移,故加筋后對沉降的改善作用顯著,而對側(cè)向位移的作用基本不變,所以側(cè)向位移均較接近.

(2)其他土木格柵參數(shù).其他土工格柵參數(shù)對地表沉降和側(cè)向位移的影響分別如表10所示.對比分析土工格柵長度的3種工況,可以看到:整體而言,加筋后地表沉降仍然發(fā)生在AB面中部,并且隨著長度的增加,地表的沉降明顯減小,而側(cè)向位移差別不大,邊坡穩(wěn)定性得到提高;但當土工格柵的長度為6 m時,長度的影響趨勢發(fā)生了變化.由于筋材的長度過短,影響邊坡塑性區(qū)的范圍相對靠近坡面,故當筋材為6 m時距路堤中心A點較近的區(qū)域沉降相對較小,隨著距A點距離的增加沉降逐漸增加.

在長度、間距和鋪設(shè)層數(shù)均一定的情況下,隨著埋置深度的增加,地表的沉降明顯減小,而側(cè)向位移差別不大.這是由于在其他條件相同的情況下,隨著埋置深度增大,底部的土工格柵更接近坡腳的塑性區(qū)域,能夠更好地限制土體產(chǎn)生位移,邊坡的穩(wěn)定性得到提高;而當土工格柵的埋置深度為0.8 m時,由于土工格柵影響的塑性區(qū)范圍和其他3種工況相比恰好較小,對土體發(fā)生位移的限制能力較弱,因此地表的沉降要高于其他3種工況.

圖12 加筋間距對邊坡變形的影響Fig.12 influence of reinforcement spacing on settlement and lateral displacement

表10 加筋邊坡變形結(jié)果Table 10 Deformations of the reinforced slope

5 結(jié)束語

本工作通過數(shù)值模擬研究土體參數(shù)和筋材參數(shù)對加筋邊坡穩(wěn)定性的影響,得到如下結(jié)論.

(1)土體參數(shù)中邊坡的安全系數(shù)對土體黏聚力的變化最為敏感,其次為內(nèi)摩擦角和邊坡比,而彈性模量不對其產(chǎn)生影響.

(2)筋材參數(shù)中土工格柵的長度更容易引起邊坡穩(wěn)定性的變化,且加筋時,長度不宜過短,否則筋材的約束作用將不能充分發(fā)揮,加筋效果將得不到體現(xiàn).

(3)加筋邊坡中筋材的間距越大,邊坡的最小安全系數(shù)值越小;但當筋材的間距增大到一定的程度時,加筋的作用將得不到充分體現(xiàn),其中邊坡的安全系數(shù)將接近于相同因素條件的素土坡的安全系數(shù)值,并且不再減小.

(4)加筋邊坡中加筋的位置也會對邊坡的安全系數(shù)產(chǎn)生影響.當加筋的位置可以位于相同條件下素土坡失穩(wěn)破壞時的塑形區(qū)域時,則能夠很好地限制坡體危險土體的滑移,對變形起到約束作用,有效地提高邊坡的穩(wěn)定性.

(5)加筋固然能夠提高邊坡的穩(wěn)定性,然而若實際工程許可,也可采用改變邊坡比或者提高填土壓實度改善土體的黏聚力和內(nèi)摩擦角的方法提高邊坡的穩(wěn)定性.