水流作用下堆石边坡的稳定分析方法X.pdfVIP

水 　　利 　　学 　　报 　 1997 年 1 月 SHU IL I 　　XU EBAO 第 1 期 水流作用下堆石边坡的稳定分析方法 邵龙潭 　韩国城 (大连理工大学土木工程系) 提 　要 本文给出了一种考虑重力水流渗透力影响的堆石边坡稳定评价方法. 其要点是 : 求解带有渗 透力作用项的土体平衡方程得到边坡的应力分布 , 在此基础上采用有限元边坡稳定分析方法直接 确定最危险滑裂面及相应的抗滑稳定安全系数. 文中给出了水流作用下标准堆石边坡及实际堆石 坝边坡稳定分析的计算实例. 关键词 　渗流力 , 应力应变 , 有限元 , 边坡稳定. 一 、前 　　言 考虑水流作用力影响的边坡稳定分析 , 在常规方法中一般是采用基于渗流力合力作 用效果而引入的 “替代容重法”. 该方法虽然十分简便 , 但在某些条件下则会存在过大 的误差 〔1 ,2 〕, 而且在复杂渗流条件下 , 如非恒定渗流或非达西渗流等条件下 , 其实用性 也会受到限制. 因此更合理的方法应该建立在考虑水流作用对堆体应力或变形影响的有 限元分析基础上. 在这方面已经发展的一些方法 , 包括根据土坡的应力分布或应变分布 评价边坡稳定的分析方法 〔3 ,4 ,5 〕, 由于方法本身的原因 , 在适应性和实用性方面仍然受 到一些限制. 采用折减土体抗剪强度的方法定义边坡的抗滑稳定安全系数 , 将稳定分析 问题作为按照给定的稳定评价函数有哪些信誉好的足球投注网站最危险滑裂面的广义数学规划问题 , 作者发展了 〔6 〕 一种比较实用的基于有限元应力分析的边坡稳定评价方法 . 在此基础上 , 本文通过 求解渗透水流与土骨架耦合作用的平衡方程得到水流作用下堆体的应力分布 , 进而给出 水流作用下边坡稳定分析的一种方法. 二 、渗透水流作用下堆石体的应力应变分析 对于受重力水流作用的饱和土体 , 取微元体并分别对土骨架和其中的水体进行受力 分析 , 可以得到土骨架内力的平衡方程 : σ τ x xy p + + = 0 , x y x ( ) 1 τ σ xy y p o d + + + γ = 0