人工堆山边坡稳定性数值分析

镇江市蛋山堆山工程是在原蛋山废弃采石场地基上,采用建筑垃圾堆筑起一座具景观功能的新蛋山,堆土厚度最大达50m,该工程西侧地基中分布有厚度较大的软土层,勘察试验结果表明该软土层强度低,压缩性高,对新山体的变形和稳定性有很大的影响。本文以该工程为例,采用数值分析法对软土地基上人工堆山边坡的变形和稳定性进行了研究,计算时对堆土施工过程中4个阶段的岩土体变形和孔隙压力变化进行了模拟。分析结果表明:地基土层和地下水对人工边坡稳定性影响较大,随堆土高度增大,坡体内超孔隙压力值和增长幅度、土体位移均不断增大。潜在滑动面附近超孔隙压力增大最大可达150kPa,引起土体中有效应力降低,不利于边坡稳定,竣工1a后孔隙压力消散最大可达71%,消散速度较慢,土体固结变形稳定将至少需要1a以上时间。竣工时,原地表最大水平位移为91.2cm,最大垂直位移量为38.3cm,位于堆土厚度较大的8号监测点。工后边坡变形稳定后,堆土体内部自身压缩沉降量约为70cm。竣工后岩土体最大位移位置位于人工山体中部,岩土体中将发生一定的差异变形,不利于边坡稳定。最后采用有限元强度折减法计算得到边坡稳定性系数为1.28,与极限平衡法计算结果接近,表明本文计算结果可靠,可以作为工程设计和施工的依据。