岩土边坡稳定性新方法与工程应用三

岩土边坡稳定性分析新方法与工程应用xxx理工大学xxx工程学院xx西北科学研究院第一章绪论第二章边坡稳定性极限平衡法显式解答第三章边坡稳定性极限平衡法统一计算框架

第四章锚固边坡稳定性计算分析方法第五章Morgenstern-Price法的改进第六章严格Janbu法的改进第七章边坡临界滑动场的提出与数值模拟方法第八章基于严格条分法的边坡临界滑动场第九章边坡临界滑动场法的工程应用第十章应用临界滑动场法计算土压力第十一章应用临界滑动场法计算地基承载力第十二章总结边坡稳定性极限平衡法显式解答

传统方法：通过对条块间作用力方式进行假设，使滑体满足部分或全部平衡条件。除瑞典法外，安全系数是隐含于平衡方程或方程组，需迭代求解。如需严格满足平衡条件，安全系数求解过程非常复杂且可能出现不收敛。显式方法：通过对滑面正应力分布形状进行假设，使滑体满足全部平衡条件。安全系数为显式表达式，求解过程简单，不用划分条块，不存在不收敛问题。滑体受力情况及滑面正应力分布假设滑面正应力分布假设假设滑面两端正应力由简单的微分条块平衡条件确定，滑面中间两正应力值为两个待定参数，滑面正应力分布为3次样条函数。滑面两端正应力计算滑面应力分布极限平衡方程组平衡条件：水平力平衡、竖直力平衡、力矩平衡破坏准则：滑面应力分布含3个末知量（1,2andFs）的3个平衡方程：安全系数求解简化的平衡方程组：根据卡尔丹公式，上式根有4种组合情况：（1）1个实根，两个共轭复根；（2）3个重零根；（3）3个实根中，有两个相等；（4）3个不相等的实根。对实际边坡稳定性问题，不存在2个或3个不等的安全系数同时使边坡达到极限平衡状态，因此式P1-22只有1个实根，其余为无意义的复根，该实根为安全系数显解：安全系数3次代数方程：算例1：与理论解比较无粘性土边坡，坡顶受均布荷载作用，其极限荷载有理论解，Sokolovskii解。c=10kPaand=30理论极限荷载111.4kPa理论安全系数Fs=1.0实际计算安全系数Fs=1.032结论：尽管本法对应的滑面正应力分布与理论解有一定的差别，但计算的安全系数或坡面极限荷载与理论解非常接近，据此可认为，建议假设的滑面正应力分布形状在边坡工程应用中是可以接受的。算例2：与Spencer法比较结论：本例中，本文方法与Spencer法计算安全系数最大误差不超过5%；Spencer法不光滑的滑面正应力分布可用建议的光滑分布形式代替；内力分布的尚在合理范围内。边坡帜稳定巩性极浸限平治衡法汁统一乐计算押框架理论岭与工碍程背馒景：现今慈条分纳法有核十几角种之摔多，毒每种产方法状都曾尼得到雹不同胜程度没地应品用，聪已积齿累了封大量舒的使狮用经启验。袄许多朵国家皆的规饺范规蹦定，牙对同报一边边坡特吴别是糠土石随坝问叔题，聋宜采似用多监种方阻法同栗时计哲算，含比较救结果稳，根控据经流验判庭断其遮合理低性。致然后艳各种夜方法筝是不梯同的型提出语者根肌据当岗时的造理解细形成晴的计烈算格吴式，勒后人拘大都熔沿用泛原始虏格式亲计算锄。而扩这些锣原始瓶计算续格式想，各姻种算稀法的牧不统蒜一，奖也不增便于莫人们猛理解贯各自害方法悠的优陕缺点证。用拆上述黑显示烂解格誓式将瞧所有睡条分赏法统燃一起不来，千使计啊算原渗理更秆为清全晰、怕计算胡过程哑更为捷便捷惜、一订些常湖见的锣数值馆困难幅得到变克服乐。统一贷格式感要点：将府现有12种条分分法沿分成4种平逮衡条吉件组您合，福每种富组合稼推导训出安阳全系锣数显胳示表邮达式樱（基舟于滑工面正艺应力荒修正园模式冻），12种条棉分法六对应好滑面乘正应咱力可影用通尼式表捡达，议通过君自动适迭代限求解携与传辣统方硬法意享义一明致的拒安全史系数百。平衡举方程秋：破坏父准则胜：简化泄平衡耗方程搏：现有转条分茅法考舍虑4种光平衡蹦条件源组合，即陷：（1企）考顶虑所诱有平婆衡条骆件即抱：水筹平、德垂直拉力及力矩朋平衡愧(责简称HV君M组合高)。Sp夹en梁ce绍r法、Mo寄rg惕er帆ns阿te毛rn捎-P坝ri狮ce法、Sa洗rm惩a2法、Sa秩rm蹲a3法、Co盼rr让ei匆a法。（2重）考伤虑垂锦直方圣向力密的平流衡和勉对选病定的须求矩牌中心怕的力迹矩平俯衡（临简称VM组合交）。简化Bi浙sh巩op法。（3它）考斤虑水仿平、雕垂直篮力的锈平衡种（简绪称HV组合都）。简化Ja春nb吗u法、美国咬陆军槽工程羞师团更法、Lo馆we乞-K属ar锯af搭ia帆th法、Sa被rm躁a1法。严格Ja暗nb盒u法自动狭考虑啊了力光矩平舱衡，柜求解过程场中只胞用了化两个巩力的乳平衡抓，因轰此归抖属HV组合晚。（4王）仅助对选刑定的栏求矩牲中心顷的力职矩平胖衡（忌简称M组合发），享此法龄为瑞典批法。滑面星正应叉力修铃正VM、HV组合蓬：M组合有：安全稍系数辜求解安全聪系数垄表达驳式：各种殊条分挺法滑鱼面正拥应力厌初始条值通疮式条分躺法条运间力即假设鸽通式微分驶条块候力平皱衡条狡件滑面限正应召力初曾始值说通式考虑禾过破鱼坏准垃则严格Ja姻nb感u法等粮数值巷导数眉平滑择处理x0位于篇区间尘中部x0接近区间论端部内力权计算许与检挥验条间身水平贴力：条间朗竖向船力：推力宾线位井置：条间诞局部奴安全摇系数茫：严格输条分兄法待户定参贡数计算对于眼不严衔格条竿分法纠，可身将其苏对应裤的滑碰面正晴应力充分布骑进行努一次裙修正涉，得趣到严弱格意泳义上悉的安找全系与数算例篇与比渣较锚固旱边坡锤稳定酸性计羡算分史析方午法传统诸方法：将哭锚固劫力作介为边让坡面撕外力将直接拐计入墙所处闭条块绿，再沉用传从统条司分法功直接拾计算希安全都系数每。缺点宣是引洒起的烦滑面护正应稍力分代布在况个别株点有像突变秋，与畜实际肝严重迅不符匆，内厘力也船更加添不合让理，蝇有时战安全倾系数纱计算税出现圣不收帆敛。本方节法：利音用无寸限楔途的弹狭性应晋力解昏答计皮算锚逮固力革引起浇滑面歪正应勺力，锄再与扫无锚性固力滋作用拨下滑倘面正鸭应力吗叠加真，经乞过调岂整修还正后更使边铅坡满忘足极蜡限平盗衡条喂件，楼直接套得到边已知劈燕锚固律力的披安全迅系数把，或仰给定阅的安突全系懂数所牢需的狭锚固插力。锚固滚力引筐起的像滑面若正应起力分蕉布径向疑应力垃：滑面艳正应崇力：孔隙矮水压奸力：破坏召准则狼：应力授修正钻：简化辱式：极限题平衡橡方程安全亩系数蛙解答令根据庸无锚鞋作用僵下边胞坡稳姑定计暑算结仿果确窄定，笋建议观用Sp绳en妻ce逢r法所需寒锚固某力解饱答令算例1算例2Mo叔rg肝en什st偿er谊n-贝Pr早ic盛e法的美改进Mo橡rg津en贷st惜er份n-克Pr畜ic遭e法是惨国际敬公认鲁的性撤能最含好的伐能满井足所鸟有平挣衡条贡件的烛严格彼条分缘瑞法，圆是国勉际通忌用首胃选的梢计算宣任意眯滑面热安全刚系数润的极耐限平偷衡法更。Mo荣rg棵en乌st扣er柴n-凝Pr冶ic法e法基颤本点翻是，蚕假设育条间霜正切肢力比X/E在滑骨体内垮分布柱用一暂函数f(x)表示枝（f(x)为条糊间力如函数胃），为比例骑系数。应鉴用两搞个方捐向的六力平裂衡条彼件及胸力矩舒平衡沾条件退解出及安酒全系潜数Fs。由于剧计算溪过程愉相当承繁琐凤，在培我国粮始终自未得劈燕到广婶泛应顾用，价不能模与国陪际学而术界哗接轨免。我饥国规衬范规歪定用脸剩余眨推力舍法，什实际猪上是Mo好rg帝en跑st营er触n-合Pr啊ic润e法的染特例逢，同夸时也学严格Ja亿nb岂u法的良特例边。力平像衡方扇程（考距虑两浪个方支向力查平衡纺条件峰及Mo忌hr勒-C钩ou茶lo岁mb准则吨）条块什抗滑棉力（圆除条屋间力阅的贡泥献）封：条块筑下滑新力（透除条糕间力娃的贡抬献）登：条间强力递堤推方变程：端部矮条件聚：安全登计算辩公式炸：力矩侄平衡价方程趟：条间矛力矩幻玉定义颤：条间元力矩喷递推接方程申：端部末条件臭：计算窗公式掘：严格Ja膏nb剪u法的暂改进严格Ja君nb临u法即Ja婆nb抹u的普民遍条糟分法拘，是抱国际趟上第森一个侦严格不条分行法。严格Ja里nb换u法的冲基本港要点袍是，左假定刊推力州力位艳置，骑根据孟力矩跟平衡旁条件响推导群出条弄间正滩向与财切向幸力的女微分们关系禽式，耍再由拒力的绑平衡涛条件浴导出肃安全螺系数县迭代脆计算辟公式笨。优点闹：推搁力线衬位置驾易于坦假定御；计阔算过州程相甲对简兄单，值甚至准可以坦手算尝，在易计算嗽机未善普及线年代说，应冬用相忆当广勉泛。缺点驻：不机易收遥敛，杂当条寨块较昆多更妨不易撞收敛佛，当摩条块恭多于15阴-2然0，肯曲定不怜会收边敛。近年柳来应耗用受尾到限剪制，GE东OS拘LO屯PE未纳坏入严盼格Ja彩nb贯u法，去仅管Fr练ed却lu驰nd和Kr济ah群n的GL迈E自称死包括酱了严匀格Ja这nb亚u法。条块默力矩垃平衡昏：条间择力微油分关鲜系：条间享力递扬推关禁系：安全花系数烧迭代跌计算