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Sp半en怖ce夏r法比蠢较结论：本孙例中梨，本叮文方定法与Sp螺en达ce婶r法计杯算安孟全系盆数最列大误谈差不影超过5%；Sp顽en赔ce坦r法不匙光滑国的滑胸面正闲应力哀分布惹可用酿建议弦的光抽滑分殃布形塔式代问替；泉内力猎分布手的尚厕在合随理范病围内衬。边坡屠稳定用性极瓶限平苏衡法拾统一兼计算月框架理论栗与工眼程背柳景：现今共条分顾法有誉十几够种之系多，雕每种羞方法胸都曾类得到芹不同酒程度卸地应邀用，赔已积兄累了肚大量砖的使够用经引验。美许多霜国家威的规蛾范规升定，双对同嘴一边售坡特伍别是炕土石周坝问至题，倍宜采唐用多仪种方零法同撕时计部算，顽比较们结果特，根予据经蛮验判宴断其谱合理忠性。伍然后按各种呜方法合是不蛾同的搏提出孕者根天据当袭时的咽理解诸形成移的计感算格课式，改后人何大都卸沿用芬原始轨格式生计算互。而疏这些毁原始辣计算邪格式拿，各新种算效法的挥不统耐一，伐也不跌便于竭人们理理解慎各自总方法盼的优糟缺点美。用洽上述厅显示眠解格漏式将牺所有巡寿条分杜法统欺一起煌来，硬使计贤算原捉理更晕为清美晰、搞计算择过程驳更为结便捷现、一巨些常针见的嘱数值昨困难逝得到辰克服抵。统一株格式献要点：将逐现有12种条划分法顾分成4种平航衡条易件组痛合，盈每种稼组合疼推导远出安向全系忠数显园示表蔑达式搁（基详于滑油面正缴应力领修正描模式洒），12种条摘分法融对应巾滑面钓正应阶力可陆用通厉式表都达，兵通过昂自动轰迭代葱求解绍与传夏统方奖法意妙义一狸致的旅安全敞系数留。平衡魔方程码：破坏融准则棉：简化斧平衡叨方程旧：现有时条分连法考膝虑4种析平衡罚条件违组合，即晓：（1鸦）考地虑所众有平俗衡条撕件即思：水洒平、骡垂直道力及力矩扑平衡虑(葡简称HV展M组合脚)。Sp表en款ce须r法、Mo押rg极er仙ns辫te痕rn肉-P配ri愤ce法、Sa测rm胡a2法、Sa蚀rm梦a3法、Co泽rr务ei剖a法。（2抖）考寇虑垂续直方磨向力连的平贪衡和妻对选刘定的挪求矩本中心唇的力龄矩平桌衡（牙简称VM组合杯）。简化Bi促sh灰op法。（3部）考胖虑水跨平、侄垂直第力的吩平衡娇（简径称HV组合幼）。简化Ja栽nb萌u法、美国垮陆军肯工程屑师团有法、Lo醋we偷-K废ar优af摸ia盏th法、Sa输rm无a1法。严格Ja酱nb软u法自动池考虑率了力绘矩平伯衡，狱求解过程趁中只攻用了粪两个扇力的蹈平衡受，因庭此归觉属HV组合脸。（4新）仅删对选臣定的泽求矩倒中心闻的力拼矩平罚衡（杯简称M组合寄），边此法浸为瑞典拦法。滑面惜正应敌力修星正VM、HV组合才：M组合殖：安全丑系数警求解安全性系数耻表达蕉式：各种塞条分跟法滑锐面正拉应力污初始慈值通隐式条分恼法条龄间力辈假设倒通式微分浩条块价力平抛衡条袖件滑面免正应荡力初变始值这通式考虑双过破援坏准僚则严格Ja柴nb让u法等袜数值钢导数宏平滑晒处理x0位于断区间殿中部x0接近区间拉端部内力上计算殖与检到验条间妇水平议力：条间毒竖向秤力：推力谦线位扬置：条间谎局部姓安全替系数惹：严格膨条分欢法待蔑定参口数

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