1、本文以新疆南疆地區(qū)某擬建在粉砂地基上的進水閘工程為例,對進水閘的滲流穩(wěn)定、閘室應力、地基處理、地震液化度進行了二維和三維有限元模擬分析。分析結果表明:(1)在閘基滲流計算中,利用有限元方法能夠計算地基內(nèi)部每一個節(jié)點的滲透比降值,從數(shù)值分布圖中可以觀察到每個節(jié)點滲透比降大小隨著沿程變化的情況,而利用公式法求得的只是邊界條件上的滲透比降平均值,建議在對復雜的地基進行滲流計算時,將公式法與有限元法結合起來進行計算。在抗滑穩(wěn)定計算中,對于設陡坡

2、段的水閘,公式法對閘室結構進行的抗滑穩(wěn)定系數(shù)比有限元法對閘基土體抗滑穩(wěn)定系數(shù)值要大,建議設計時要綜合考慮以上兩種安全系數(shù),來分析水閘的抗滑穩(wěn)定。(2)通過對閘室豎向應力計算分析可知在閘室邊墩部位、中墩部位、閘前齒墻和閘后齒墻部位的粉砂地基顆粒受到的豎向壓力最為集中,利用有限元法求解閘室豎向應力結果,能夠使設計人員從閘底板應力的分布規(guī)律中獲取重要信息,為地基沉降計算和地基加固處理設計提供參考依據(jù)。(3)通過對振沖碎石樁加固地基和未加固地基

3、的對比,碎石樁分布的間距一般應小于等于樁徑的3倍,且要大于樁的直徑;通過對粉砂地基和碎石樁加固地基的沉降位移計算,得到在粉砂加固以前,粉砂地基受到豎向閘室荷載作用下表面會發(fā)生較大的位移沉降,超過了規(guī)范規(guī)定的允許沉降范圍,而通過有限元分析合理布置的碎石群樁加固粉土地基,在承載能力和沉降變形上都得到了很好的改善。(4)對粉砂地基和碎石樁加固地基進行液化度數(shù)值模擬分析,得到在VII級地震循環(huán)剪切作用下,在閘室前后齒墻底部、水閘底板下的未加固粉