《2_常见边坡稳定分析方法综述》.pdf

2011-12-30 《边坡工程与支挡结构》 2 常见边坡稳定性分析方法综述 Institute of Geotechnical Engineering, Hunan University 2.1 概述 边坡的稳定性不仅与人为的因素有关边坡的稳定性不仅与人为的因素有关，，更重要的是与岩土体更重要的是与岩土体 的工程特性和环境条件有着密切关系。 岩土体是固-液-气三相体，其工程性质与其物质构成、形成 过程、应力历史和赋存环境等因素相关，具有复杂多变性。 边坡失稳所造成的伤害在所发生的自然灾害中占有重要比例， 所以边坡稳定性分析评价一直是岩土工程中重要的研究课题。 Institute of Geotechnical Engineering, Hunan University 1 2011-12-30 2.1 概述 边坡稳定性分析与评价看似简单，其实却具有相当的难度。 国内外大量学者基于不同假设提出了许多不同的分析计算方法。 大致分为如下几类： 极限平衡分析法 极限分析法 数值分析法 随机理论分析法 其他分析方法 Institute of Geotechnical Engineering, Hunan University 2.2 极限平衡分析法 极限平衡分析法是假定边坡沿某个滑动面而破坏，且在该滑面上满 足足MohrMohr-CoulombCoulomb 破坏准则破坏准则，，再从滑动体的静力平衡条件导出安全再从滑动体的静力平衡条件导出安全 系数计算式。 边坡稳定性分析计算是一个超静定问题，必须做一些假定才能求得 安全系数。 最早是瑞典人最早是瑞典人Petterson （（1916 ））对对ϕϕ = 0的粘性土坡提出了所谓瑞典的粘性土坡提出了所谓瑞典 圆弧法，其滑动面为圆弧。 Fellennius等（1927, 1936 ）在此基础上将滑动体分条，提出了瑞典 条分法，该法忽略了条间作用力。 Institute of Geotechnical Engineering, Hunan University 2 2011-12-30 2.2 极限平衡分析法 Bishop （1955 ）通过赋予安全系数新的含义，并考虑土条间侧向力 （假设是水平的）影响，提出了精度较高的条分法。 （假设是水平的）影响，提出了精度较高的条分法。 此后，Morgenstern 和Price （1965 ）、Spencer （1967，1973 ）、 Janbu （1973 ）、Sarma （1973)、Chen 和Morgebstern （1983 ）等 分别通过对土条间侧向力的作用点位置、或者作用方向等作出假定 推出了各自的安全系数计算式，滑动面可为非圆弧形状，但计算都 比较复杂。至此，边坡稳定性极限平衡法已趋于完善。 但直至现在，仍有许多学者针对上述方法在分析计算中存在的问题 进行改进。 Institute of Geotechnical Engineering, Hunan University 2.3 极限分析法 Drucker和 Prager (1952)最先对边坡进行了极限分析，假定滑动面为 直线破裂面 用一个满足平衡条件并且在任意点都不违背屈服准则的 直线破裂面 ，用 个满足平衡条件并且在任意点都不违背屈服准则的 假想应力场确定了破坏荷载的一个下限，而上限是通过一个与流动法 则相容的速度场得到的。 陈惠发 (1975)假定破裂面为对数螺线，根据线性 Mohr-Coulomb 破坏 包络线对各向同性、匀质的以及各向异性、非匀质的边坡稳定问题进 行了极限分析行了极限分析 ，得出了这类