SENEVEN
 
 
你现在的位置:首页在线计算

垃圾填埋场边坡多衬垫稳定分析
   
   多层防渗结构的稳定性取决于各衬垫间界面的抗剪强度。通常,第二层渗滤液导排层和第二层土工膜衬垫的接触面抗剪强度最小,是潜在的滑动面。本工具采用双楔体分析法计算衬垫抵抗滑动破坏的安全系数
   用于衬垫计算的不同接触面的摩擦角和凝聚力见下表:

接触面

摩擦角(度)

凝聚力(kPa)

光面HDPE土工膜/土工网

12.0(峰)

0

光面HDPE土工膜/排水砂

18.0(峰)

光面HDPE土工膜/无纺土工织物

8.0(峰)

/

光面HDPE土工膜/压实粘土

15.0(峰)

/

光面HDPE土工膜/膨润土垫

12.9(峰)

/

无纺土工织物/土工网

14.0(峰)

/

糙面HDPE土工膜/土工复合排水网

30.0(峰)

17.0(残余)

0(峰)

10.8(残余)

粗面HDPE土工膜/压实粘土

32.0(峰)

23.6(残余)

18.5(峰)

11.4(残余)

冰渍土/土工复合排水网

34.0(残余)

32.3(残余)

糙面HDPE土工膜/膨润土垫(无纺边)

32.0(峰)

1.9(参余)

糙面HDPE土工膜/膨润土垫(无纺边)

26.0(峰)

/

糙面HDPE土工膜/排水砂

35.0(残余)

/


双楔体分析可以用来计算衬垫抵抗可能破坏的安全系数。位于边坡的衬垫,分为两个不连续的部分,主动楔位于边坡上可导致破坏而被动楔位于坡脚抵抗破坏。


图表示出作用于主动楔体和被动楔体上的力,假定作用于两楔体接触面上的力EA和EP的方向和坡面平行。坡顶存在一道张裂缝将滑动土体与坡顶其它土分开,各作用力、摩擦角及边坡几何尺寸符号说明如下:

WA—主动楔重量(面积×重度)=0.5·γc·(hc/cosβ)·(hc/sinβ)

WP—被动楔重量(面积×重度)=γc·(hc/ cosβ)·(Lh- hc/sinβ)

β—坡度

hc—粘性土厚度

hs—覆盖砂垫层厚度

L—坡面长度

Φc—粘性土的内摩擦角

Φs—砂的内摩擦角

δ—土层底部与邻近材料之间的接触面摩擦角

NA—作用于主动楔底部的法向应力

FA—作用于主动楔底部的摩擦力

EA—被动楔作用于主动楔的力(假定与坡面平行)

NP—作用于被动楔底部的法向应力

FP—作用于被动楔底部的摩擦力

EP—主动楔作用于被动楔的力

PA—砂垫层作用于主动楔上部的法向力 PAs·hs·(Lh-hc/sinβ)

PP--砂垫层作用于被动楔上部的法向力 PPs·hs·hc/sinβ

FTA—由邻近材料传递只主动楔上部的法向力

FTP—由邻近材料传递至被动楔上部产生的摩擦力

Fs—覆盖土层的稳定安全系数

考虑主动楔力的平衡,有:

∑FY=0 NA=WAcosβ+ PA(1)

∑FX=0 FA+EA=WAsinβ+ FTA(2)

因FA=NAtanδ/Fs(3)

公式1、3得出FA= (WAcosβ+ PA)·tanδ/Fs(4)

公式2、4得出EA= WAsinβ+ FTA - (WAcosβ+ PA)·tanδ/Fs(5)

考虑被动楔力的平衡,有:

EP=EA(6)

∑FY=0 NP=WP+ EP·sinβ+Ppcosβ+ FTPsinβ(7)

公式6、7得出NP=WP+ EA·sinβ+ Ppcosβ+ FTPsinβ(8)

公式5、8得出NP=WP+WA·sin2β+FTAsinβ+PPcosβ+FTPsinβ-[(WA·cosβ+PA)sinβ·tanδ/Fs)(9)

用FT= FTA+ FTP表示相邻材料传递至衬垫(包括主动楔和被动楔)上部产生的摩擦力。

NP=WP+WA·sin2β+FTsinβ+PPcosβ-[(WA·cosβ+PA)sinβ·tanδ/Fs)(10)

∑FX=0 FP+Ppsinβ=EP·cosβ+FTPcosβ(11)

公式6、11得出FP=EA·cosβ+ FTPcosβ-PPsinβ(12)

公式5、12得出FP= WA·sinβ·cosβ+FTAcosβ+ FTPcosβ- PPsinβ- (WA·cos·β+PA)·tanδ/Fs(13)

FS=NP·tanφ/FP(14)

公式10、13、14得出
公式15可以写成

AFs2+BFs+C=0(16)

求解公式16,得出:

式中A=WA·sinβ·cosβ+FTcosβ-PPsinβ

B=-[( WA·cosβ+PA) ·cosβ·tanδ+(WP+ WA·sin2β+ FTsinβ+PP cosβ) tanφ

C=( WA·cosβ+PA) ·sinβ·tanδ·tanφ

公式4得出

FA=( WA·cosβ+PA)/ tanδ (18)

公式1得出

NA= WA·cosβ+PA (19)


斜坡特性

保护沙层覆盖厚度 (hs)

m

坡度 (β)

沿衬垫测量的坡长 (L)

m

边坡水平长度 Lh

第一层粘性土厚度(hc

m

如果没有设置粘土层,hc=0

土层特性

保护沙层覆盖层容重(γs)

kN/m3

保护沙层覆盖层内摩擦角φs

第一层粘性土γc

kN/m3

第一层粘土内摩角 (φc)

界面摩擦角

砂垫层和第一层复合排水网间摩擦角δ1

第一层复合排水网和第一层土工膜间摩擦角δ2

第一层土工膜和第一层粘土间摩擦角δ3

如果没有设置此粘土层,则界面摩擦角为第一层复合排水网和第二层土工膜的摩擦角,表格下一行输入

第一层粘土层和第二层复合排水网间摩擦角δ4

第一层复合排水网和第二层土工膜的摩擦角δ34

第二层复合排水网和第二层土工膜间摩擦角δ5

第二层土工膜和第二层粘土层间摩擦角δ6

 
 

(说明:在实际工程中,可能没有第一层粘土层,要求分析的界面就只有保护砂覆盖层和第一层复合排水网间的安全系数和剪切应力,第一层土工膜和第二层复合排水网间的安全系数和剪力,第二层复合排水网和第二层膜间的安全系数和剪力,第二层土工膜和第二层粘土的安全系数和剪力)


 

SENEVEN

联系方式
电话: 021-55090311
技术咨询: 13052393399
商务咨询: 13375487000
邮箱: sevenen@seneven.com
地址: 上海市杨浦区国权北路1688弄80号603-1
Copyright © 2008-2025 SEVEVEN 沪ICP备2023009801号 沪公网安备31011002006625号