岩土边坡稳定性新方法与工程应用

岩土边坡稳定性分析新方法与工程应用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。边坡绵稳定权性极充限平图衡法蜜统一帝计算继框架理论更与工垦程背奏景：现今窗条分蔽法有太十几型种之牵多，张每种圈方法盾都曾许得到据不同象程度译地应刷用，拐已积鉴累了质大量良的使镰用经趣验。傲许多胖国家订的规徐范规鸣定，贤对同芦一边写坡特碗别是毒土石洪坝问姜题，树宜采组用多篇种方塑法同滋时计奇算，日比较剥结果裹，根湾据经鲜验判言断其垂合理孟性。喂然后禽各种乏方法锦是不东同的撑提出阳者根忧据当犁时的饱理解逼形成牢的计被算格叼式，励后人孙大都裤沿用扒原始害格式伪计算肚。而碑这些树原始隶计算贝格式少，各伸种算抵法的之不统糖一，壶也不葡便于估人们辣理解费各自沫方法队的优藏缺点帖。用桐上述其显示创解格笨式将盐所有尼条分神法统预一起聪来，经使计章算原覆理更楼为清笑晰、级计算乔过程辣更为贩便捷般、一隔些常币见的掘数值愚困难饮得到痒克服筛。统一截格式鸡要点：将落现有括12惹种条余分法梯分成鄙4种孝平衡壳条件己组合剂，每忠种组屯合推提导出恐安全妻系数汉显示内表达辰式（趋基于泳滑面真正应环力修览正模云式）菜，1东2种语条分捧法对楚应滑则面正旗应力鹊可用禾通式护表达举，通挪过自揪动迭题代求紧解与贤传统零方法上意义栽一致祝的安饲全系浆数。平衡致方程萍：破坏萝准则将：简化窄平衡变方程远：现有涉条分上法考肯虑4种昆平衡圆条件隔组合，即兔：（1驱）考许虑所扮有平秘衡条干件即录：水焰平、欣垂直愁力及顶力矩迁平衡遵(哗简称有HV迹M组稼合)饱。Sp驱en鸡ce洪r法、Mo境rg丝式er革ns揪te贵rn链-P百ri盛ce法、Sa娇rm合a2法、Sa篮rm判a3法、Co隆rr高ei乞a法。（2但）考际虑垂厨直方第向力裂的平或衡和租对选衰定的究求矩饮中心薪的力潜矩平杠衡（龟简称倾VM鄙组合鲁）。简化贿Bi期sh龟op仁法。（3预）考夜虑水亡平、谈垂直律力的哈平衡号（简耻称H祝V组坟合）跃。简化跨Ja岛nb芦u法、美国击陆军妈工程芽师团游法、Lo驰we妙-K担ar暴af绪ia付th法、Sa透rm跑a1法。严格肉Ja烧nb妈u法自动叉考虑绞了力射矩平典衡，耗求解桌过程勿中只忽用了悄两个及力的奸平衡浸，因宇此归陶属H椅V组猪合。（4荣）仅杏对选崭定的飘求矩镰中心广的力何矩平续衡（淋简称凑M组比合）症，此救法为瑞典验法。滑面械正应示力修浮正VM养、H善V组爽合：M组偷合：安全撒系数服求解安全牺系数扮表达翁式：各种拥条分慢法滑犯面正爷应力倒初始赛值通校式条分舌法条贡间力津假设详通式微分木条块朽力平稿衡条敏件滑面嫩正应霉力初号始值闻通式考虑长过破倚坏准顷则严格Ja者nb访u法博等数侧值导糖数平耳滑处争理x0位于晓区间睛中部x0接近区间简端部内力货计算美与检追验条间桨水平疑力：条间启竖向切力：推力销线位贡置：条间牢局部售安全润系数挤：严格淘条分篇法待刊定参薪数计算对于绸不严拨格条纹分法弃，可掀将其猎对应誓的滑势面正奸应力垂分布英进行缩慧一次禾修正炼，得令到严禁格意妨义上地的安必全系毕数算例响与比霞较锚固机边坡潮稳定袜性计显算分芳析方籍法传统铜方法：将辩锚固悔力作营为边塔坡面热外力虫直接丧计入得所处毅条块酷，再轿用传视统条覆分法荐直接茅计算避安全第系数卸。缺点桨是引筒起的跃滑面径正应伯力分芒布在株个别暖点有唱突变朴，与稿实际背严重端不符恩，内则力也寇更加蜻不合耀理，曲有时疯安全政系数轻计算派出现展不收裤敛。本方格法：利坑用无贯限楔灭的弹宣性应本力解舅答计剃算锚甚固力虚引起价滑面却正应红力，携再与循无锚张固力都作用阴下滑肯面正阁应力烈叠加弦，经循过调接整修岸正后取使边益坡满信足极错限平摔衡条于件，阿直接俗得到怠已知俊锚固喝力的漂安全检系数车，或思给定怠的安杜全系欺数所衔需的浴锚固嫩力。锚固均力引驼起的装滑面菠正应愿力分苹布径向挣应力含：滑面如正应牌力：孔隙接水压搬力：破坏帮准则饥：应力茫修正昏：简化糟式：极限赶平衡阀方程安全昌系数相解答令根据污无锚滋作用翁下边梳坡稳倾定计棒算结腐果确全定，白建议太用Sp榨en护ce己r法所需怀锚固末力解救答令算例捡1算例状2Mo屈rg垒en霸st傍er脖n-斩Pr蛛ic叠e法伴的改季进Mo留rg溉en石st男er需n-鼠Pr爹ic统e法写是国把际公似认的蛇性能阵最好此的能包满足鹅所有袋平衡笔条件暂的严过格条亩分法绒，是务国际瓣通用扔首选黎的计复算任胜意滑趁面安沫全系珍数的飞极限葵平衡姜法。Mo枣rg胳en累st耐er野n-盈Pr转ic啄e法隐基本思点是腥，假话设条架间正敞切力拢比X/E在滑舞体内专分布球用一寺函数f(x)汤表示币（f(x)为蒸条间矮力函扔数）穴，为比例组系数。应忧用两迟个方鉴向的桌力平名衡条劲件及裂力矩舌平衡然条件宾解出及安揪全系泻数Fs。由于荣计算奇过程朽相当竹繁琐孙，在复我国微始终绘未得芳到广特泛应无用，唇不能恐与国还际学鹿术界并接轨痛。我农国规激范规快定用理剩余晓推力削法，控实际隶上是财Mo民rg侮en绑st华er骄n-塔Pr由ic鲜e法抽的特拣例，最同时扑也严腿格J兔an壶bu爽法的拢特例情。力平吧衡方爽程（考广虑两隔个方室向力删平衡赶条件年及M块oh辣r-储Co体ul组om奶b准驾则）条块蚂抗滑没力（沾除条韵间力究的贡存献）盲：条块赢下滑浓力（协除条护间力告的贡产献）阶：条间扩力递梨推方吨程：端部吓条件蕉：安全尿计算垫公式屈：力矩材平衡寺方程早：条间企力矩饲定义步：条间序力矩骡递推余方程态：端部胳条件销：计算谁公式陪：严格某Ja烦nb竭u法揉的改苦进严格Ja咏nb烂u法即Ja居nb知u的普绞遍条裤分法猜，是槐国际名上第刚一个勺严格术条分持法。严格Ja伶nb叹u法的逢基本厌要点挨是，犹假定狗推力臭力位躲置，定根据沿力矩度平衡莫条件贫推导距出条驴间正枕向与谁切向辱力的舅微分腐关系梨式，券再由拴力的序平衡店条件奇导出迁安全银系数脉迭代烦计算扇公式笼。优点偏：推陆力线拣位置企易于运假定报；计离算过练程相嘉对简蚊单，漫甚至蛾可以枣手算脊，在霜计算专机未搂普及每年代驳，应吴用相学当广漏泛。缺点寸：不润易收辜敛，霉当条铅块较才多更植不易梁收敛蛛，当运条块仓多于而15雕-2复0，头肯定苗不会柔收敛类。近年侵来应燥用受山到限抵制，GE时OS零LO丧PE未纳施入严铺格Ja踏nb扰u法，撇仅管Fr派ed原lu愧nd和Kr虏ah跟n的GL瘦E自称螺包括应了严膝格Ja塞nb邻u法。条块拥力矩精平衡货：条间缸力微通分关醋系：条间屯力递捏推关丸系：安全兵系数群迭代级计算雅过程睁