利用不平衡推力法分析昭山地区边坡稳定性.pdfVIP

第 36卷第6期 华 北 水 利 水 电 大 学 学 报(自然 科 学 版) Vo1．36No．6 2015年 12月 JournalofNoahChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower(NaturalScienceEdition) Dec．2015 DOI：10．3969／j．issn．1002—5634．2015．06．017 利用不平衡推力法分析昭山地区边坡稳定性 何阳 ，李帅 ，林晶。 (1．湖南省地质调查 院，湖南 长沙410116；2．湖南大学 土木学院，湖南 长沙 410012； 3．河南省人 防建筑设计有限公司，河南 郑州 450014) 摘 要 ：不平衡推力法作为一种重要 的边坡稳定性分析的确定性方法 ，普遍应用于工程实际中．针对牵引式破坏和 推移式破坏 2种模式下土体条块间力的传递方式不同及相应安全系数的计算方式也存在差异的问题，引 入条分法 的概念 ，假定各条块间的相互作用力方 向一致 ，根据这 2种失稳模式下各条块间力和力矩 的平衡 关系，推导出相应边坡安全系数的计算公式．结合具体边坡实例，分析了这 2种不同的潜在失稳模式下安 全系数的差异，证实了潜在失稳模式对利用不平衡推力法评价边坡稳定性的结果影响较大． 关键词 ：不平衡推力法 ；确定性分析 ；边坡工程 ；安全系数 ；稳定性 中图分类号：P642．22；TV672．5 文献标识码 ：A 文章编号：1002—5634(2015)06—0068—04 在岩土工程中，极限平衡法是边坡稳定性分析 模式常常不确定 ，有 的可能是若干种失稳破坏方式 中应用最广的一种方法．它假定岩土体破坏是 由滑 的耦合 ，这就增加了计算边坡稳定性的难度．同一边 体在滑面上发生滑动造成的，将滑动面以上 的块体 坡在不同失稳模式下求解得到的安全系数是不 同 划分为不同的小块 ，利用摩尔 一库伦强度准则引入 的，因此对于边坡的稳定性评价会 出现一定的误差． 一 些简化假定 ，通过每一条块体的平衡条件来建立 鉴于此 ，以昭山地区一边坡为例 ，分别计算了天 整个边坡的平衡方程 ，将边坡稳定性分析的超静定 然状态及暴雨状态下该边坡在不同失稳模式下的安 问题简化为静定问题进行研究…． 全系数，根据 《岩土工程勘察规范》(GB50021— 利用极限平衡法求解结构安全度时，由于其清 2001)来评价该边坡的稳定性 ，将所得结果与实 晰的求解思路、稳定 的计算精度及适 中的计算量而 际边坡状态进行 比较分析．鉴于篇幅，文中只对 2种 受到 国内外学者 的肯定．瑞典 圆弧法 (Petterson， 不同失稳模式下得到的安全系数进行对 比分析，而 1915)将安全系数定义为抗滑力矩与滑动力矩之 比 对影响边坡稳定性的具体物理力学参数及敏感性不 (M ／M )，开创了极限平衡理论的一个里程碑．而 做讨论． 后众多学者又在此基础上提出了各种优化方法如瑞 1 不同失稳模式下边坡的稳定性计算 典条分法 (Fellenius，1927)、Bishop模 型 (Bishop， 1956)、普遍条分法 (N．Janbu，1954)以及 非圆弧滑 不平衡推力法主要适用于潜在面为折线形 的边 动面计算方法等 ，以上方法均利用摩尔 一库伦强度 坡稳定性计算 ．其基本思路为 ：先将整个滑动土 准则及 3个静力平衡条件来进行求解 ． 体划分为 n块 (如 图 1所示)，然后 ，假定一个初始 利用极 限平衡法 中的不平衡推力法进行边坡稳 安全系数 F，从坡顶的第 1个土条开始 ，假设其受力