直背式挡土墙稳定性分析
挡土墙结构参数优化及稳定性分析

挡土墙结构参数优化及稳定性分析挡土墙是一种常见的土木工程结构,用于抵抗土体的压力和提供支撑。
挡土墙的结构参数优化和稳定性分析是设计和施工过程中非常重要的步骤,旨在确保挡土墙的安全可靠性、经济高效性和施工可行性。
本文将对挡土墙结构参数优化和稳定性分析的内容进行详细介绍。
一、挡土墙结构参数优化挡土墙的结构参数包括墙体高度、墙顶宽度、墙脚厚度、墙体倾斜度等。
优化这些结构参数的目的是使挡土墙在承受土压力和自重力的情况下,尽可能减少结构的体积和材料使用,既能满足设计要求,又能节约成本。
以下是对挡土墙结构参数优化的几个关键点:1.1 墙体高度的优化墙体高度是挡土墙承载土压力的主要参数,需要根据土体的性质和工程要求进行合理设计。
通过可行性研究和数值分析等方法,可以确定墙体高度的最佳值,以达到最小化挡土墙的体积和成本。
1.2 墙顶宽度的优化墙顶宽度直接影响挡土墙的稳定性和荷载传递效果。
合理设计墙顶宽度可以减少荷载的集中和挡土墙的变形和破坏。
通过力学计算和实际监测,确定墙顶宽度的最佳值,在保证挡土墙稳定性的同时,使其更加经济高效。
1.3 墙脚厚度的优化挡土墙的墙脚是承受较大压力和扭矩的关键部位,墙脚的厚度直接影响挡土墙的稳定性和安全性。
通过计算和模拟分析,确定墙脚厚度的最佳值,以满足挡土墙的安全要求和经济性。
1.4 墙体倾斜度的优化墙体倾斜度是指挡土墙向后方倾斜的角度,是影响挡土墙稳定性、变形和荷载传递效果的重要参数。
通过综合考虑土体性质、倾斜角度和施工要求等因素,确定墙体倾斜度的最佳值,以确保挡土墙在使用期间的稳定性。
二、挡土墙稳定性分析挡土墙的稳定性是评估其承载能力和安全性的关键指标,包括全局稳定性和局部稳定性。
2.1 全局稳定性分析全局稳定性是指挡土墙在承受土压力和自重力的情况下,整体不发生倾覆或滑移的能力。
全局稳定性分析需要考虑墙体倾覆、底部滑移、墙体的抗滑承载力和轴力等因素。
通过力学计算、数值模拟和监测分析等方法,评估挡土墙的全局稳定性,并采取相应的加固措施保证工程的安全可靠性。
挡土墙稳定分析
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挡土墙稳定分析(—)浆砌石挡土墙稳定分析(1)计算简图:(2)荷载计算计算参数土的容重γ土=19.0kN/m³、水的容重γ水=19.0kN/m³、土的内摩擦角φ=30°、土的粘聚力C=30KPa、填土深度h1=1.15m、填土倾角β=0°、墙后水深h2=0.0m、砌体容重γ=23.0kN/m³、墙顶宽B1=0.3m、墙高H1=1.15m、墙底宽B2=0.645m、墙前水深h0=0.377m、库伦主动土压力系数K0=0.46、墙背与铅垂面夹角ε=16.7°、墙背与填土摩擦角δ=15、地基承载力设计值fa=180kpa。
①静水压力计算运用公式:p=1/2×γW×H水2P水=0.5×9.81×0.377×0.377P水=0.697kN②扬压力计算运用公式:U=γW×AP扬=0.5×0.981×0.377×0.645P扬=1.193kN③土压力计算运用公式:Pa=1/2×γ土×H土2×KaPa=0.5×19×1.15×1.15×0.46Pa=2.984kN所以Pax=2.539kN ,Pay=1.568kN④自重计算运用公式:W=γ×AW1=0.3×1.15×23W1=7.935kNW2=0.5×0.345×1.15×23W2=4.563kN(3)抗滑稳定验算墙底对地基的摩擦系数u,查表5.4得u=0.3 。
Ka=(W+Pay-P扬)/(Pax-P 水)得抗滑稳定安全系数Ka=(W+Pay-P扬)/(Pax-P水)Ka=(12.498+1.568-1.193)×u/(2.539-0.697)Ka=2.1>1.3,安全。
挡土墙稳定性分析及设计优化
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挡土墙稳定性分析及设计优化挡土墙是一种常见的土木工程结构,用于抵御土壤侧压力和防止土体滑动。
在土木工程中,挡土墙常被用于道路、桥梁、水坝等建设中,它的稳定性对工程的安全性和持久性有着重要的影响。
本文将对挡土墙的稳定性进行分析,并提出设计优化的建议。
I. 挡土墙稳定性分析1. 土体力学参数的确定:首先需要确定所使用土体的物理性质和力学参数,包括侧压系数、内摩擦角、均匀角度、弹性模量等。
2. 基本假设:在稳定性分析中,通常采用的假设包括弹性平衡假设、摩擦耗散角假设、等效摩擦角假设等。
3. 稳定性计算方法:常用的挡土墙稳定性计算方法包括平衡法、极限平衡法、弹性平衡法和有限元法等。
可根据实际情况选择适合的计算方法进行分析。
4. 设计荷载的确定:需要根据实际情况确定挡土墙所承受的荷载,包括活动土压力、地震荷载、水平荷载等。
II. 挡土墙设计优化1. 墙体结构设计:挡土墙的墙体结构设计要求满足一定的稳定性和强度要求,可以通过增加墙体厚度、设置加筋等方式来提高墙体的稳定性。
2. 土壤改良技术:可以采用土壤改良技术来提高土体的抗侧压力和抗滑动能力,常见的土壤改良方法包括排水改良、加固墙底等。
3. 排水系统设计:挡土墙的排水系统对于减小土体孔隙水压力和提高稳定性至关重要,需合理设计并确保排水通畅。
4. 底部稳定性设计:挡土墙底部的稳定性至关重要,可以通过加厚墙底、设置锚杆或渗流网等方式来提高底部稳定性。
5. 断面优化设计:通过优化挡土墙的断面形状,可以降低墙体的倾覆和滑动风险,提高整体的稳定性。
III. 结论通过对挡土墙稳定性的分析与设计优化,可以提高工程的安全性和持久性,减小土体失稳的风险。
在实际设计中,应根据具体情况选择合适的分析方法和优化措施,并进行必要的监测和维护工作。
土木工程师在设计挡土墙时应充分考虑土体力学参数、设计荷载和结构设计等因素,以确保挡土墙的稳定性。
挡土墙稳定性分析与安全评估
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挡土墙稳定性分析与安全评估1. 介绍挡土墙的定义与分类挡土墙是一种用于抵抗土体侧向压力的结构物,通常由土体和加筋材料组成。
根据不同的材料和结构形式,挡土墙可以分为重力式挡土墙、加筋挡土墙、混凝土挡土墙等。
2. 挡土墙的稳定性分析方法2.1 土体参数测试与收集在进行挡土墙稳定性分析之前,首先需要进行土体参数的测试与收集。
包括土壤类型、土壤比重、内摩擦角、黏聚力等参数,这些参数将作为后续稳定性分析的重要依据。
2.2 假定与边界条件的确定在进行挡土墙稳定性分析之前,需要假定一些条件,如土体的极限强度,并确定边界条件,如土体的外界荷载等。
这些条件将对挡土墙的稳定性评估产生重要影响。
2.3 初步稳定性分析初步稳定性分析是指对挡土墙在不考虑剪切破坏和渗流的情况下进行稳定性评估。
主要通过平衡方程来评估挡土墙的潜在倾覆、倾斜和滑动等情况。
2.4 剪切破坏分析剪切破坏分析是指对挡土墙在考虑土体内部剪切破坏的情况下进行稳定性评估。
主要通过各向异性塑性模型和强度准则等方法来评估挡土墙的剪切破坏情况。
2.5 渗流分析渗流分析是指对挡土墙在考虑土体内部渗流对稳定性的影响进行评估。
主要通过渗流方程和边界条件来模拟挡土墙的渗流状况,从而评估挡土墙的稳定性。
3. 挡土墙的安全评估方法3.1 极限平衡法极限平衡法是挡土墙安全评估的一种常用方法,主要通过平衡方程、最大倾覆力和最大滑动力等来评估挡土墙的安全系数。
根据计算结果,可以判断挡土墙的稳定性程度。
3.2 有限元法有限元法是一种更加精确的挡土墙安全评估方法,可以考虑土体的非线性特性和复杂边界条件。
通过建立挡土墙的有限元模型,可以模拟挡土墙在不同工况下的变形和承载性能,从而评估其安全性。
3.3 历史资料分析历史资料分析是根据挡土墙的使用年限和使用情况,对挡土墙的安全性进行评估。
通过分析挡土墙的维护记录、维修情况和总体使用情况,可以判断挡土墙的安全性。
4. 挡土墙的安全评估指标4.1 安全系数安全系数是评估挡土墙稳定性的重要指标,它表示挡土墙所能承受的荷载与其破坏荷载之间的比值。
挡土墙的荷载计算与稳定性分析
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挡土墙的荷载计算与稳定性分析挡土墙是一种常见的土木工程结构,用于防止土壤的滑动和坍塌。
在设计和建造挡土墙时,荷载计算和稳定性分析是非常重要的。
本文将详细介绍挡土墙的荷载计算和稳定性分析的相关内容。
荷载计算是指根据实际情况确定挡土墙所受到的各种力的大小和作用方向。
常见的荷载包括填土荷载、活荷载和地震荷载等。
填土荷载是指挡土墙背后的土体所施加的垂直荷载,可以通过土体重量和水平荷载计算得出。
活荷载是指挡土墙上的建筑物、车辆和行人等可变荷载,它们的作用可以通过工程测量和计算得出。
地震荷载是指地震时挡土墙所受到的水平地震力,可以根据地震烈度和挡土墙结构的特点进行计算。
稳定性分析是指确定挡土墙在各种力的作用下是否能保持稳定的过程。
稳定性分析主要涉及平衡和抗倾覆的问题。
平衡问题是指挡土墙在各种力的作用下是否能保持平衡,即是否存在平衡条件。
抗倾覆问题是指挡土墙在各种力的作用下是否能抵抗倾覆,即是否满足抗倾覆条件。
挡土墙的平衡问题可以通过受力分析和力矩平衡计算来解决。
首先,根据土体性质和几何形状,确定挡土墙受到的各种力的大小和作用方向。
然后,将这些力分解为水平力和垂直力,并计算它们的合力和合力矩。
最后,根据力矩平衡条件,判断挡土墙是否能保持平衡。
挡土墙的抗倾覆问题可以通过判断挡土墙的倾覆安全系数来解决。
倾覆安全系数是指挡土墙抗倾覆能力与倾覆力之比。
在稳定性分析中,需要计算挡土墙的倾覆力和抗倾覆力。
挡土墙的倾覆力主要包括土体重力、填土荷载和水平地震力等。
抗倾覆力主要来自于挡土墙自重、材料强度和摩擦力等。
通过比较倾覆力和抗倾覆力的大小,可以得到挡土墙的倾覆安全系数,从而判断其抗倾覆能力。
在荷载计算和稳定性分析中,常常需要采用计算方法和软件来进行计算和分析。
目前,有许多专业软件可以帮助工程师进行挡土墙的荷载计算和稳定性分析,例如Plaxis、Slope/W和Slide等。
这些软件能够根据输入的参数和条件,自动进行受力分析、力矩平衡计算和倾覆安全系数的评估,提供详细的计算结果和分析报告,极大地便利了工程师的工作。
挡土墙稳定性验算doc文档全文预览(一)2024
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挡土墙稳定性验算doc文档全文预览(一)引言概述:挡土墙是一种常用的土木结构,用于抵抗土壤的侧向压力,并保持土壤的稳定。
为保证挡土墙的设计和施工安全可靠,稳定性验算是必不可少的步骤。
本文将以挡土墙稳定性验算为主题,从土壤力学原理出发,分析挡土墙在水平和垂直力作用下的稳定性,并介绍相应的验算方法。
正文内容:一、土壤力学原理1. 应力与应变关系2. 土壤强度特性3. 侧向土压力分布理论二、挡土墙在水平力作用下的稳定性验算1. 水平力的作用机理分析2. 挡土墙的抗滑稳定性验算3. 挡土墙的抗倾覆稳定性验算4. 挡土墙的抗翻转稳定性验算5. 挡土墙的水平位移控制三、挡土墙在垂直力作用下的稳定性验算1. 垂直载荷的作用机理分析2. 挡土墙的抗沉陷稳定性验算3. 挡土墙的抗浮起稳定性验算4. 挡土墙的抗渗稳定性验算5. 挡土墙的变形控制四、挡土墙的材料选择和施工要求1. 挡土墙的材料选择要点2. 挡土墙的基础设计要求3. 挡土墙的结构设计要求4. 挡土墙的施工方法介绍5. 挡土墙的监测与维护五、实例分析与案例分享1. 挡土墙稳定性验算实例分析2. 挡土墙稳定性验算的典型案例分享3. 挡土墙稳定性验算的工程应用案例总结:通过对挡土墙的稳定性验算进行详细讨论和分析,我们可以更全面地了解挡土墙的设计和施工要求。
合理的稳定性验算可以确保挡土墙在运行过程中的安全稳定性,提高工程的可靠性和耐久性。
在实际工程中,根据具体情况进行验算和监测,并及时修正设计或施工方案,以确保挡土墙的设计和施工质量。
挡土墙稳定性验算doc文档全文预览
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引言概述:
本文将对挡土墙的稳定性进行验算、分析和评估。
挡土墙是一种用于固定土方或防止土体侵蚀的结构工程,其稳定性是确保工程安全性的重要因素。
文中将通过计算和分析挡土墙的自重、土体压力、抗滑承载力、抗倾覆承载力以及抗拔承载力等各项指标,对挡土墙的稳定性进行全面评估。
正文内容:
1.挡土墙的设计参数
1.1持倚高度、挡土墙的宽度和坡度
1.2用于挡土墙的土体特性
1.3构建挡土墙的材料选择
2.挡土墙的自重和土体压力计算
2.1自重的计算方法
2.2土体压力的计算方法
2.3与挡土墙稳定性有关的自重和土体压力的影响因素
3.挡土墙的抗滑稳定性验算
3.1抗滑力的计算方法
3.2滑动稳定性验算的基本原理
3.3挡土墙稳定性验算的应力状态分析
4.挡土墙的抗倾覆稳定性验算
4.1抗倾覆力的计算方法
4.2倾覆稳定性验算的基本原理
4.3挡土墙抗倾覆稳定性验算的力平衡分析
5.挡土墙的抗拔稳定性验算
5.1抗拔力的计算方法
5.2拔出稳定性验算的基本原理
5.3挡土墙抗拔稳定性验算的形状效应考虑
总结:
挡土墙的稳定性是工程建设中的重要问题,该文通过对挡土墙的自重、土体压力、抗滑承载力、抗倾覆承载力以及抗拔承载力的计算和分析,对挡土墙的稳定性进行了全面的验算和评估。
在实际工程中,必须根据具体情况仔细选择适当的设计参数和材料,并严格按照设计要求进行建设,以确保挡土墙的稳定和安全。
挡土墙的地基稳定性分析
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挡土墙的地基稳定性分析挡土墙是一种常见的工程结构,用于抵御土壤和水压力,确保基础土壤的稳定性。
对于挡土墙的设计和建造来说,地基的稳定性是至关重要的因素。
本文将对挡土墙的地基稳定性进行详细分析,以指导工程设计和施工。
一、简介挡土墙是一种垂直或接近垂直的结构,通常用于防止土壤坡面的下滑、侧向位移和溃坡。
地基是挡土墙的承重部分,其稳定性直接影响挡土墙的整体性能。
因此,分析和评估挡土墙地基的稳定性对于确保工程质量和安全至关重要。
二、土壤力学参数在进行挡土墙地基稳定性分析前,首先需要了解土壤的力学参数。
主要的土壤力学参数包括内摩擦角、基质压缩指数和水平土壤的抗剪强度等。
通过实地勘探和室内试验,可以获取这些参数的具体数值。
三、挡土墙地基的稳定性分析方法1. 杆件法杆件法是一种常用的挡土墙地基稳定性分析方法。
该方法将挡土墙和土壤作为相互作用的杆件系统进行建模,并通过计算出的杆件系数和等效摩擦力来评估地基的稳定性。
该方法较为简单,适用于较为规则且直线的挡土墙。
2. 有限元法有限元法是一种更为精确的挡土墙地基稳定性分析方法,适用于复杂且曲线的挡土墙。
该方法通过将复杂的地基和挡土墙划分为许多小单元,利用数值计算方法求解地基和挡土墙的应力和位移分布。
该方法的计算精度较高,但需要复杂的计算程序和较大的计算量。
四、挡土墙地基稳定性分析步骤1. 土壤力学参数测试和分析:通过实地勘探和室内试验获取土壤力学参数,并对其进行分析和评估。
2. 地基的确定:确定地基的类型、尺寸和形状,包括地基的深度和宽度等参数。
3. 杆件法或有限元法建模:根据挡土墙的几何形状和工程要求,选择合适的分析方法进行建模。
4. 荷载计算和应力分析:根据设计要求和实际荷载情况,进行荷载计算和应力分析,评估地基的承载能力。
5. 位移分析:通过计算地基和挡土墙的位移,评估地基的稳定性和变形情况。
6. 结果评估和优化设计:对分析结果进行评估和优化设计,确保挡土墙地基的稳定性和工程安全。
挡土墙的稳定性分析与安全评估
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挡土墙的稳定性分析与安全评估挡土墙是一种常见的土木工程结构,用于抵御土体的侧向力,保护建筑和土地。
在设计和施工挡土墙时,其稳定性和安全性是至关重要的考虑因素。
本文将对挡土墙的稳定性进行分析,并进行安全评估。
首先,挡土墙的稳定性分析将从土体力学的角度进行。
要分析挡土墙的稳定性,需要考虑土体的力学性质、土壤的侧向力、重力以及其他可能影响挡土墙稳定性的因素。
在土体力学分析中,首先需要确定土体的物理特性,如土壤的密度、孔隙比、内摩擦角等。
这些参数将决定土体的强度和稳定性。
然后,要考虑土壤的侧向力,即土壤与挡土墙之间的水平力。
这个力可以通过地震、降雨等外部因素引起。
土壤的侧向力将试图推倒或推动挡土墙,因此必须计算土壤的侧向力,并采取相应的措施来抵消这个力。
其次,挡土墙的自重也是影响稳定性的重要因素。
挡土墙越高,其自重就越大,对土壤的压力也越大。
因此,设计中需要确保挡土墙的自重能够抵消土壤的侧向力,从而保证挡土墙的稳定性。
除了土体力学分析,还需要考虑挡土墙的结构设计。
挡土墙的结构设计应符合国家相关规范和标准,如土木工程设计规范等。
结构设计将涉及到挡土墙的形状、尺寸、材料等方面的选择。
合理的结构设计能够增强挡土墙的稳定性。
在挡土墙的安全评估方面,可以采用不同的方法进行。
一种常见的方法是使用有限元分析。
有限元分析是一种数值方法,可以模拟挡土墙在不同情况下的行为。
通过有限元分析,可以评估挡土墙的应力分布、变形情况等,从而判断挡土墙的稳定性。
此外,在安全评估中还可以考虑挡土墙的使用寿命、维护成本等。
使用寿命是指挡土墙在预定设计寿命内能够保持安全可靠的能力。
挡土墙的维护成本包括定期检查、维修、加固等费用。
评估挡土墙的使用寿命和维护成本,可以帮助确定其经济性和可行性。
总结起来,挡土墙的稳定性分析和安全评估是设计和施工过程中必不可少的环节。
通过分析土体力学特性、考虑土壤侧向力和挡土墙的自重,并进行合理的结构设计,可以提高挡土墙的稳定性。
挡土墙稳定性分析与加固措施研究
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挡土墙稳定性分析与加固措施研究一、引言挡土墙广泛应用于土木工程中,用于抵挡土体的土木结构。
由于挡土墙处在地下且承受来自土体的巨大压力,其稳定性成为工程设计过程中必须关注的重要问题。
本文旨在通过对挡土墙的稳定性分析与加固措施研究,提出有效的方案以确保挡土墙的结构稳定性和工程安全性。
二、挡土墙的稳定性分析1. 挡土墙受力分析挡土墙在使用过程中承受着水平土压力、垂直重力和温度变化等不同力的作用。
对挡土墙的稳定性进行分析时,需要考虑这些力的综合作用。
通过数值模拟和力学分析,可以确定挡土墙的受力情况。
2. 挡土墙的滑动和翻覆稳定性评估挡土墙的稳定性评估需要分析其滑动和翻覆的可能性。
通过计算墙体的抗倾覆和抗滑稳定系数,可以评估挡土墙的稳定性。
同时,还需要考虑土体的粘聚力和内摩擦角,以确定土体的抗滑稳定性。
3. 挡土墙的变形分析挡土墙在受力过程中会发生一定的变形。
通过进行挡土墙的变形分析,可以评估结构的变形幅度,以确定其是否处于安全范围内。
三、挡土墙的加固措施研究1. 地基加固地基的加固是提高挡土墙稳定性的重要方法之一。
采取适当的地基处理措施,如土体加固、地基深改等,可以提高挡土墙的整体稳定性。
2. 结构加固挡土墙的结构加固主要包括加强墙体的支撑和加固墙体的稳定。
通过加装支撑和锚杆等措施,可以增加挡土墙结构的强度和稳定性。
3. 排水措施挡土墙周围水分的积聚会增加挡土墙的重量和水压力,导致结构的不稳定。
因此,采取合理的排水措施,如排水孔、排水带等,有助于降低挡土墙受水压力和湿度等因素的影响。
四、案例分析通过对实际工程案例进行分析,可以进一步验证挡土墙稳定性分析与加固措施研究的有效性。
选择典型的挡土墙工程,并结合实际数据和模拟结果,评估挡土墙的稳定性以及加固措施的实施效果。
五、结论通过对挡土墙稳定性分析与加固措施研究,我们可以得出以下结论:1. 挡土墙的稳定性分析需要综合考虑多种力的作用,并采用数值模拟和力学分析等方法进行评估。
挡土墙抗滑稳定性分析与加固措施
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挡土墙抗滑稳定性分析与加固措施挡土墙是土木工程中常见的一种结构,用于防止土体滑动或侵蚀,保证土体的稳定性。
然而,在某些特殊情况下,挡土墙的抗滑稳定性可能会受到影响,需要进行分析和加固措施来确保其安全性。
首先,我们来了解一下挡土墙的抗滑稳定性分析。
抗滑稳定性的分析是基于摩擦力和土体的重力平衡原理。
挡土墙背后的土体被称为填土,填土与挡土墙之间的接触面上存在着摩擦力。
如果填土的重力超过了摩擦力,挡土墙就会发生滑动。
为了确保挡土墙的抗滑稳定性,我们需要进行以下几个步骤的分析。
首先,对填土的重力和倾斜面的坡度进行测量和计算,确定填土的稳定性。
其次,根据填土的性质和土体力学参数,计算填土与挡土墙之间的摩擦力。
最后,比较摩擦力和填土重力的大小,确定挡土墙的抗滑稳定性。
然而,即使经过了仔细的分析,我们可能仍然会发现挡土墙的抗滑稳定性不足。
这时就需要采取加固措施来提高其稳定性。
下面,我们将介绍一些常见的挡土墙加固措施。
一种常见的加固措施是在挡土墙的背后设置排水系统。
通过设置排水管道和减压带,可以有效降低填土背后的水压力,减小滑动的风险。
此外,排水系统还可以提高土体的稳定性,防止土壤软化和流失。
另一种常见的加固措施是加固挡土墙的结构。
这可以通过在挡土墙的前面安装钢筋混凝土墙或钢筋网等形式实现。
这些加固结构可以增加挡土墙的抗滑能力,提高整体的稳定性。
同时,在挡土墙的顶部加设栏杆或护栏也可以起到一定的加固作用。
此外,选择合适的填土材料也是提高挡土墙稳定性的重要因素。
一般来说,粘土、粉砂土等黏性土壤的抗滑稳定性较差,而砂土、砾石等颗粒状土壤的抗滑稳定性较好。
因此,在设计和施工过程中,应根据实际情况选择合适的填土材料,提高挡土墙的整体稳定性。
除了上述的措施,还有一些其他的加固措施可以考虑。
例如,可以通过在挡土墙的上部设置护坡来减少土壤的侵蚀和流失,提高挡土墙的稳定性。
此外,定期巡视和维护挡土墙的状况,及时修复和处理发现的问题,也是确保挡土墙长期稳定的重要措施。
挡土墙抗滑稳定性能分析与加固措施研究
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挡土墙抗滑稳定性能分析与加固措施研究1. 研究背景挡土墙是土木工程中常见的结构之一,用于抵抗土体的侧向压力并保持土坡的稳定。
然而,由于自然因素和人为因素的影响,挡土墙在使用过程中可能会出现滑动和破坏的风险。
因此,进行挡土墙抗滑稳定性能分析并提出相应的加固措施是非常重要的。
2. 挡土墙抗滑稳定性能分析2.1 土体特性分析:通过取样分析土体的物理力学特性,包括土壤的颗粒组成、密度、含水量、粘聚力和内摩擦角等参数。
这些参数对于挡土墙的稳定性具有重要影响。
2.2 受力分析:对挡土墙受到的各种力进行定量分析,包括侧向土压力、自重力、水压力和地震力等。
采用数值模拟方法或物理实验手段,计算受力状态和挡土墙的内力分布。
2.3 滑动稳定性分析:通过计算挡土墙的倾覆、滑移和局部失稳等形式的稳定性系数,评估挡土墙的整体稳定性。
常用的分析方法包括切线法、极限平衡法和承载力法等。
3. 挡土墙的加固措施研究3.1 土体加固:采用土工合成材料,如格栅墙、土工布等,增加土体的抗剪强度和抗压强度,提高整体的稳定性。
3.2 结构加固:通过在挡土墙上设置加固带、土钉墙或地锚等结构,提高挡土墙的整体受力性能。
这些结构可以有效地增加挡土墙的抗滑性能和抗倾覆性能。
3.3 应力调整:在挡土墙底部设置排水系统,提高土体的排水能力,减少水压力对挡土墙的影响。
此外,采用预压技术或承载板技术,调整挡土墙的应力分布,提高整体的稳定性。
4. 挡土墙抗滑稳定性能分析与加固措施的应用案例4.1 某高速公路挡土墙抗滑稳定性能分析与加固- 土体特性分析:通过取样分析土体的物理力学特性,确定土体的参数。
- 受力分析:根据公路设计标准,计算挡土墙受到的各种力,并进行受力状态和内力分布的分析。
- 滑动稳定性分析:利用切线法,计算挡土墙的各项稳定性系数并评估整体稳定性。
- 加固措施:采用结构加固方法,在挡土墙上设置土钉墙,并增加排水系统,提高挡土墙的稳定性。
4.2 某水库挡土墙抗滑稳定性能分析与加固- 土体特性分析:通过取样分析土体的物理力学特性,确定土体的参数。
挡土墙抗滑稳定性分析与设计

挡土墙抗滑稳定性分析与设计挡土墙是一种用于抵抗土压力的结构,在道路、铁路、水利工程等各个领域广泛使用。
而挡土墙的抗滑稳定性是其设计中非常重要的一个方面。
本文将对挡土墙的抗滑稳定性进行深入分析与设计。
首先,我们来了解一下挡土墙的基本结构。
一般来说,挡土墙由墙体、基础和排水系统组成。
墙体是挡土墙的主要部分,可以采用混凝土、钢筋混凝土、砌体等材料搭建而成。
基础是挡土墙的支撑系统,可以通过搭建承台或者设置地锚来增加其稳定性。
排水系统则是为了防止墙后土体的液化和增加土体的稳定性。
接下来,我们来分析挡土墙的抗滑稳定性。
抗滑稳定性是指挡土墙在承受水平力作用下不发生倾覆或滑移的能力。
要分析挡土墙的抗滑稳定性,首先需要计算土体对墙体的水平力。
根据土力学原理,土体对墙体的水平力可以通过计算土体的自重和外载荷来确定。
其中,土体的自重可以通过土的材料性质和土的体积来计算,而外载荷可以通过墙后土体的超静水压力、车辆荷载等来确定。
然后,根据计算出的水平力,我们可以进一步分析挡土墙的抗滑稳定性。
在分析中,我们需要考虑到墙体与土体之间的摩擦力,以及墙体底部与基础之间的摩擦力。
墙体与土体之间的摩擦力可以通过土壤的抗剪强度和墙体的倾斜角度来确定。
而墙体底部与基础之间的摩擦力则可以通过基础与土壤之间的摩擦系数和基础底面的面积来计算。
通过比较这些摩擦力与水平力的大小关系,我们可以判断挡土墙的抗滑稳定性。
除了考虑墙体与土体之间的摩擦力外,还应注意挡土墙的稳定性对于结构的影响。
墙体的形状和结构强度决定了其抗滑稳定性的重要因素。
例如,增加挡土墙的高度和倾斜角度可以提高其抗滑稳定性。
此外,适当设置墙后土体的排水设施和增加墙体底部的摩擦系数也是提高挡土墙抗滑稳定性的有效方法。
最后,引入先进的计算方法和技术也是设计挡土墙抗滑稳定性时需要考虑的因素。
随着计算机技术的进步,现代土力学分析软件可以更准确地模拟挡土墙的行为和受力情况。
利用这些软件可以进行更为复杂的抗滑稳定性分析,并优化设计方案,提高挡土墙的安全性和可靠性。
挡土墙稳定性验算doc文档全文预览(二)2024
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挡土墙稳定性验算doc文档全文预览(二)引言:挡土墙是一种常用的土木工程结构,用于抵抗土体的侧向压力,确保土体的稳定性和安全性。
在设计和施工过程中,对挡土墙的稳定性进行验算非常重要。
本文将针对挡土墙稳定性进行详细的验算,包括挡土墙的水平推力计算、倾覆验算、滑动验算、底部稳定性验算和抗震验算等五个大点。
通过对这些关键点的分析和计算,可以确保挡土墙的稳定性,确保工程的安全。
正文:一、水平推力计算:1. 确定挡土墙背后土体的压力分布情况2. 根据土体的压力分布情况计算出水平推力大小3. 考虑土体的水平力传递和水平力的减小情况,优化水平推力计算方法4. 采用各种现有方法对水平推力进行验算5. 根据验算结果对挡土墙的结构进行调整和优化二、倾覆验算:1. 根据挡土墙的几何形状和土体的物理特性,计算挡土墙的倾覆力矩2. 确定挡土墙的倾覆抗力,包括重力抗力和土体的侧向抗力3. 对倾覆抗力和倾覆力矩进行验算,确保挡土墙的倾覆稳定性4. 考虑地震作用对挡土墙的倾覆稳定性的影响5. 根据验算结果对挡土墙的结构进行优化,提高倾覆稳定性三、滑动验算:1. 确定挡土墙底部的摩擦力和水平推力2. 根据土体的摩擦力和水平推力计算挡土墙底部的滑动力3. 确定挡土墙的滑动抗力,包括土体与墙体的摩擦抗力和土体的抗剪强度4. 对滑动抗力和滑动力进行验算,确保挡土墙的滑动稳定性5. 考虑地震作用对挡土墙的滑动稳定性的影响6. 根据验算结果对挡土墙的结构进行优化,提高滑动稳定性四、底部稳定性验算:1. 确定挡土墙底部的土体压力分布情况2. 计算挡土墙底部的承载力和剪切抗力3. 确定挡土墙的底部稳定性,包括稳定性系数和安全系数的计算4. 对底部稳定性系数和安全系数进行验算,确保挡土墙的底部稳定性5. 根据验算结果对挡土墙的结构进行优化,提高底部稳定性五、抗震验算:1. 确定挡土墙的抗震要求和地震烈度2. 根据挡土墙的特性和地震作用,进行地震力的计算3. 确定挡土墙的抗震强度要求和耐震性能等级4. 根据验算结果对挡土墙的结构进行调整和优化,提高抗震稳定性5. 考虑挡土墙与周围土体的交互作用,对挡土墙的地震行为进行分析和评估总结:通过以上的详细验算,我们可以确保挡土墙的稳定性和安全性。
挡土墙稳定性分析
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挡土墙稳定性分析挡土墙是一种常见的工程结构,用于抵抗土体负荷和防止土体滑动。
在土木工程中,挡土墙的稳定性分析非常重要,因为它直接关系到工程的安全性和可持续性。
本文将对挡土墙的稳定性进行分析,并介绍其设计、施工和维护的关键要点。
1. 挡土墙的定义和分类挡土墙是一种具有一定高度的工程结构,用于阻挡土体的滑动和垮塌。
根据结构形式和材料特性,挡土墙可以分为重力式挡土墙、加筋挡土墙和挤土桩墙等几种类型。
每种类型的挡土墙都有其独特的优势和适用范围。
2. 挡土墙的力学原理挡土墙的稳定性与土体的力学性质密切相关。
在受到土体侧压力的作用下,挡土墙产生的抗力应大于土体压力的合力,以保证墙体的稳定。
挡土墙的稳定性分析通常涉及土体的强度参数、墙体结构的几何参数等因素。
3. 挡土墙的设计要点挡土墙的设计应根据实际工程条件和要求进行。
设计过程包括确定挡土墙的高度和倾角、选择合适的材料、计算墙体的稳定性和抗滑性,以及考虑附加荷载等因素。
在设计中,要充分考虑土体的特性和工程环境的变化,确保挡土墙的安全可靠。
4. 挡土墙的施工过程挡土墙的施工是确保其稳定性的重要环节。
施工过程中,要注意土体的均匀性和密实度,合理安排墙体的结构层次和配筋布置,控制土体的压实度和墙体的沉降变形。
此外,施工过程中应严格遵守相关的施工规范和安全操作要求。
5. 挡土墙的维护与监测挡土墙在使用过程中需要进行定期的维护和监测,以确保其长期的稳定性和功能。
维护工作包括清理排水系统、检查墙体表面和裂缝情况,及时修补和处理损坏部位。
同时,应定期进行挡土墙的监测,包括测量墙体的倾斜和位移等参数,及时发现和处理潜在的问题。
结论挡土墙的稳定性分析是工程设计中的重要环节,对于保证工程结构的安全性和可持续性具有重要意义。
设计、施工和维护过程中,需要综合考虑土体特性、结构力学和环境因素等多个因素,以确保挡土墙能够有效地抵抗土体压力和滑动。
通过科学合理的分析和实践,可以提高挡土墙结构的稳定性和可靠性,为工程的顺利进行提供保障。
挡土墙的抗滑稳定性
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挡土墙的抗滑稳定性挡土墙是一种常用的工程结构,被广泛应用于公路、铁路、堤坝等工程中,用于抵抗土体的侧向压力,保证工程的稳定性和安全性。
其中,抗滑稳定性是挡土墙的重要性能之一,本文将就挡土墙的抗滑稳定性进行探讨。
一、挡土墙的抗滑稳定性概述挡土墙在承受土体压力时,需要具备一定的抗滑稳定性,以确保其不会因土体的滑动而发生倾斜、倒塌等意外情况。
抗滑稳定性是指挡土墙与地基之间的摩擦阻力能否抵抗土体压力,使挡土墙保持垂直稳定。
因此,挡土墙的设计和施工中需要充分考虑抗滑稳定性的要求。
二、影响挡土墙抗滑稳定性的因素1. 地基的稳定性:挡土墙的稳定性与地基的稳定性有关,地基的不稳定会导致挡土墙的滑动。
因此,在设计挡土墙时,需要充分考虑地基的稳定性,采取相应的加固措施,以增加挡土墙的抗滑稳定性。
2. 土体的性质:土体的性质会直接影响挡土墙的抗滑稳定性,例如土体的黏性、饱和度、粒径等。
不同性质的土体在与挡土墙接触时,会产生不同的摩擦阻力,进而影响挡土墙的抗滑稳定性。
3. 挡土墙的几何形状:挡土墙的几何形状对其抗滑稳定性也有较大影响。
例如,挡土墙的横截面形状、高度等参数都会影响接触土体的面积和形式,从而对抗滑稳定性产生影响。
4. 墙体材料及加固措施:挡土墙的墙体材料和加固措施也会影响抗滑稳定性。
例如,采用较粗糙的墙体材料可以增加墙体与土体之间的摩擦阻力,提高抗滑稳定性。
同时,采用加固措施,如土钉、钢筋等,也可以增强挡土墙的抗滑能力。
三、提高挡土墙抗滑稳定性的方法1. 合理设计挡土墙的几何形状:选择适当的挡土墙形状和高度,以增大挡土墙与土体接触的面积和形式,提高抗滑稳定性。
2. 选择合适的墙体材料:选择较粗糙的墙体材料,增加墙体与土体之间的摩擦阻力,提高抗滑稳定性。
3. 加固挡土墙:采用土钉、钢筋等加固措施,提升挡土墙的整体稳定性,增强抗滑能力。
4. 加强地基处理:通过地基处理措施,如加固、加密等,提高地基的稳定性,确保挡土墙与地基之间的摩擦阻力满足设计要求。
挡土墙整体稳定性的数值分析
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GAO To n g y u
( T h e S t r u c t u r a l E n g i n e e r i n g I n s t i t u t e o f C h i n a L i a o h e P e t r o l e u m E n g i n e e r i n g C o m p a n y L i m i t e d ,
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1 3 8.
挡土墙整体稳定 性的
数 值 分 析
高同玉
路 基 工 程 S u b g r a d e E n g i n e e r i n g
2 0 1 3年第 5期 ( 总第 1 7 0期 )
3 影响 因素 分析 采用 F L A C 3 D软件 ,改 变土体 的某一力 学参 数 , 进行 整体稳定影 响因素分析 。 以 内摩擦 角为 3 5 。 不变 ,依次 改变 粘 聚力为 1 0 , 1 1 ,1 2 ,1 3 k P a ,数 值 提 高 比例 ( 相对于 1 0 k P a )
挡土墙抗滑稳定性分析与改进策略
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挡土墙抗滑稳定性分析与改进策略1. 前言挡土墙是土木工程中常用的一种土石结构,用于抵抗土壤的侧向压力,保护结构物的稳定性。
在挡土墙的设计和施工过程中,抗滑稳定性是一个至关重要的问题,因为如果挡土墙无法抵御土壤侧向滑移的力量,将可能导致墙体倾覆、结构物损毁等安全事故发生。
因此,对挡土墙的抗滑稳定性进行分析并提出改进策略具有重要的实际意义。
2. 挡土墙的抗滑稳定性分析2.1 土壤参数的确定挡土墙的抗滑稳定性分析首先需要确定土壤的力学参数,包括内摩擦角、土壤的黏聚力、土壤的重度等。
通过现场勘探和实验室试验,可以获取到这些参数的数值。
在确定土壤参数时,需要充分考虑土壤的变异性和不同深度的参数变化。
2.2 地震力的考虑地震是影响挡土墙稳定性的重要因素之一。
在抗滑稳定性的分析中,需要考虑到地震力对挡土墙的作用。
合理估计地震力的大小,并采用相应的地震力作用系数进行计算。
2.3 滑动面的确定在抗滑稳定性分析中,需要确定挡土墙可能发生滑动的面。
通常采用承台面和土体的接触面作为滑动面。
通过对滑动面的合理确定,可以得到准确的抗滑稳定性计算结果。
2.4 抗滑稳定性计算方法的选择在进行抗滑稳定性计算时,可以采用多种不同的方法,包括解析方法和数值计算方法等。
根据具体的情况选择适合的计算方法,确保得到准确可靠的结果。
3. 挡土墙抗滑稳定性改进策略3.1 加强挡土墙的基础设施挡土墙的基础设施是保证其抗滑稳定性的基础。
在设计和施工中,需要充分考虑基础设施的强度和稳定性,确保其能够承受土壤侧向压力和地震力的作用。
3.2 优化挡土墙的几何形状挡土墙的几何形状对其抗滑稳定性有重要影响。
通过合理设计挡土墙的几何形状,可以提高其抗滑能力。
例如,采用适当的倾角、增加挡土墙的高度等方式来增加墙体的稳定性。
3.3 引入增强措施为了增强挡土墙的抗滑稳定性,可以引入增强措施,如土钉加固、深层桩加固等。
这些增强措施可以提高挡土墙的整体稳定性和抗滑能力。
挡土墙设计中的土壤力学特性与稳定性分析
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挡土墙设计中的土壤力学特性与稳定性分析挡土墙作为一种常见的土木工程结构,被广泛应用于公路、铁路、港口、水利等工程中,用于改善地形、增加土地利用面积和保护基础设施。
挡土墙的设计中必须考虑土壤力学特性和稳定性,以确保其安全可靠地承受地震、水压和土体压力等荷载。
一、土壤力学特性分析1. 土壤的力学性质:土壤是由颗粒和孔隙组成的多相系统,其力学性质包括土壤的弹性性质、塑性性质和黏聚力和内摩擦角等指标。
通过实验和现场勘测,确定土壤的弹性模量、泊松比、内摩擦角等重要参数。
2. 土壤的压缩性和沉降特性:挡土墙的设计中,需要考虑土壤的压缩性和沉降特性。
通过压缩试验、固结试验和现场监测数据,分析土壤的压缩系数、沉降曲线和时间效应等参数,以确定挡土墙的稳定性和变形特征。
3. 土壤的试验与分析:利用声波试验、压缩试验、剪切试验等方法,获取土壤的物理和力学性质数据,并应用数值分析方法,如有限元法和离散元法,模拟土壤在荷载作用下的力学行为,为挡土墙的稳定性分析提供依据。
二、挡土墙稳定性分析1. 全局稳定性分析:挡土墙的全局稳定性主要是指墙体整体的抗倾覆和抗滑移能力。
通过解析或数值分析,计算土体和结构的抗倾覆和抗滑移安全系数,并确定挡土墙的最不利荷载组合。
2. 局部稳定性分析:挡土墙的局部稳定性主要涉及土体内的局部滑动、结构的破坏、过载变形等问题。
需要考虑剪切面的稳定性、土体的破坏机理以及结构的变形量等,通过解析与数值分析相结合,确定挡土墙的局部安全系数。
3. 地震荷载分析:挡土墙在地震作用下存在抗震稳定性的要求。
需要进行地震加速度的反应谱分析,计算挡土墙的抗震安全系数,并考虑水平向和垂向地震荷载对挡土墙的影响。
三、挡土墙设计的结构优化1. 墙体几何形状的优化:挡土墙的几何形状对其稳定性和变形特性具有重要影响。
通过试验和数值分析,优化挡土墙的墙体倾斜角度、长宽比、反滑垫的位置和厚度等参数,以提高挡土墙的整体稳定性和变形性能。
直背式挡土墙稳定性分析
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直背式挡土墙稳定性分析本文选取了某个边坡断面分别进行分析,为分析问题方便,计算按照理想弹塑性岩土体的平面应变问题处理,采用有限元软件ANSYS 进行模拟分析,有限元模型网格剖分时为了保证计算的精度,在可能滑移面区域和结构面上区域对单元网格进行了局部加密处理。
边界条件为左右两侧水平约束,下部固定,上部为自由边界。
考虑坡体在自重条件下边坡的演变趋势。
标签:直背式;稳定性分析;ANSY模拟;破坏趋势1、自然状态下有限元边坡稳定性分析对于像边坡这样纵向很长的实体,计算模型可以简化为平面应变问题。
假定边坡所承受的外力不随Z轴变化,位移和应变都发生在自身平面内。
对于边坡变形和稳定性分析,这种平面假设是合理的。
实测经验表明,边坡的影响范围在2倍坡高范围,因此本文计算区域為边坡体横向延伸2倍坡高,纵向延伸3倍坡高。
两侧边界水平位移为零,下侧边界竖向位移为零。
弹性有限元的计算模型如图所示。
采用双层模型,模型上部为理想弹塑性材料,下部为弹性材料,左右边界水平位移为零,下边界竖向位移为零。
如图1所示,此时,边坡水平方向最大位移为19.476mm,水平位移急剧下降,说明边坡已经破坏。
2、锚杆设计计算(1)岩石侧压力计算:(2)锚杆所受水平拉力计算:构造要求岩石锚杆锚固段长度不应小于3m,且不大于45D,根据破裂面深度和计算结果,设计采用全长粘结砂浆锚杆,锚杆长12m、10m和8m,坡底下3排为8m锚杆,坡顶部3排为12m锚杆,其余为10m锚杆,倾角均为,间距均为。
采用级筋间距为150mm的钢筋网,喷射混凝土厚度150mm。
设计和锚杆要素如下表所示。
3、挡土墙设计在坡顶,设计将砌块石重力式挡土墙支挡,以防止覆盖层滑落。
3.1设计原则与依据3.1.1安全系数的确定依据《砌体结构设计规范》(GB50003—2011),挡土墙应进行墙身抗压抗剪验算,抗压采用偏心受压计算,保证墙身最大压应力不大于墙身抗压强度。
抗剪采用无筋砌体构件受剪计算,保证最大剪应力不大于砌体抗剪强度。
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直背式挡土墙稳定性分析
作者:蒋俊
来源:《中国房地产业·下旬》2017年第06期
【摘要】本文选取了某个边坡断面分别进行分析,为分析问题方便,计算按照理想弹塑性岩土体的平面应变问题处理,采用有限元软件ANSYS 进行模拟分析,有限元模型网格剖分时为了保证计算的精度,在可能滑移面区域和结构面上区域对单元网格进行了局部加密处理。
边界条件为左右两侧水平约束,下部固定,上部为自由边界。
考虑坡体在自重条件下边坡的演变趋势。
【关键词】直背式;稳定性分析;ANSY模拟;破坏趋势
1、自然状态下有限元边坡稳定性分析
对于像边坡这样纵向很长的实体,计算模型可以简化为平面应变问题。
假定边坡所承受的外力不随Z轴变化,位移和应变都发生在自身平面内。
对于边坡变形和稳定性分析,这种平面假设是合理的。
实测经验表明,边坡的影响范围在2倍坡高范围,因此本文计算区域为边坡体横向延伸2倍坡高,纵向延伸3倍坡高。
两侧边界水平位移为零,下侧边界竖向位移为零。
弹性有限元的计算模型如图所示。
采用双层模型,模型上部为理想弹塑性材料,下部为弹性材料,左右边界水平位移为零,下边界竖向位移为零。
如图1所示,此时,边坡水平方向最大位移为19.476mm,水平位移急剧下降,说明边坡已经破坏。
2、锚杆设计计算
(1)岩石侧压力计算:
(2)锚杆所受水平拉力计算:
构造要求岩石锚杆锚固段长度不应小于3m,且不大于45D,根据破裂面深度和计算结果,设计采用全长粘结砂浆锚杆,锚杆长12m、10m和8m,坡底下3排为8m锚杆,坡顶部3排为12m锚杆,其余为10m锚杆,倾角均为,间距均为。
采用级筋间距为150mm的钢筋网,喷射混凝土厚度150mm。
设计和锚杆要素如下表所示。
3、挡土墙设计
在坡顶,设计将砌块石重力式挡土墙支挡,以防止覆盖层滑落。
3.1设计原则与依据
3.1.1安全系数的确定
依据《砌体结构设计规范》(GB50003—2011),挡土墙应进行墙身抗压抗剪验算,抗压采用偏心受压计算,保证墙身最大压应力不大于墙身抗压强度。
抗剪采用无筋砌体构件受剪计算,保证最大剪应力不大于砌体抗剪强度。
4、加固后有限元边坡稳定性研究
根据图2-图3可以看出通过对边坡稳定性进行分析,与第四章计算结果相吻合,得出结论,该边坡在设计和使用中均满足规避按规定的应力应变、位移要求,所以该边坡设计合理。
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