土体自稳坡角和土钉墙稳定机理分析-长江科学院.PDF

　 第２９卷第１１期 长　江　科　学　院　院　报 Ｖｏｌ．２９　Ｎｏ．１１　　 　　２０１２年１１月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｎｏｖ．２０１２　 　 　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－５４８５．２０１２．１１．０１９ ２０１２，２９（１１）：８７－９０ 土体自稳坡角和土钉墙稳定机理分析 杨育文，肖建华 （武汉市测绘研究院，武汉　４３００２２） 摘要：利用经典的上界定理，推导出土体自稳临界坡角计算式，提出了以相对坡角作为指标评判边坡稳定性的方 法。除了已知的与土钉墙整体稳定相关的潜在滑动面外（第二滑动面），首次证明了主动区中还可能存在以土体自 稳临界坡角决定的滑动面（第一滑动面）。实际工程应用验证了所提出方法的合理性。研究成果揭示了土体滑动 机理，提供了评判边坡和土钉墙稳定的一条新途径。 关　键　词：边坡；滑动面；土钉墙 中图分类号：ＴＵ４１３．６２　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００１－５４８５（２０１２）１１－００８７－０４ 平面，坡底以下土层稳定； 不存在地下水或地下水 ④ 水位在坡底以下； 地面无超载。 ⑤ １　研究背景 如图１所示，一高度为ｈ、坡脚为 的岩土边坡， β 在边坡和土钉墙稳定分析中，目前工程中采用 重度 ，抗剪强度指标ｃ，。假设一平面滑动面ＡＣ与 γ φ 最广泛的方法是极限平衡法。尽管计算机技术的飞 水平方向夹角是 ，滑动面上速度向量ｖ与ＡＣ的夹 α 速发展为这种方法的应用提供了有利条件，但是，我 角等于土体内摩擦角 。土体自重ｗ由下式决定： φ 们必须看到的是，极限平衡分析中引入了大量的假 １ ２ ｗ＝ ｈ（ｃｏｔ－ｃｏｔ）， γ α β 设条件，而且某个特定的方法只能适用于特定的条 ２ 件，计算过程较复杂。另外，我们观测到滑塌边坡或 １ ２ 重力所作的功率为 ｈ（ｃｏｔ－ｃｏｔ）ｖｓｉｎ（ － ）。 γ α β α φ ２ 土钉墙多以几个大的块体形式发生滑动。由极限平 衡法计算得到的结果大多是近似的。对一岩土性质 ｈ