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《边坡稳定三维分析的极限平衡方法_陈祖煜》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第23卷第5期岩土工程学报Vol.23No.52001年9月ChineseJournalofGeotechnicalEngineeringSept.,2001边坡稳定三维分析的极限平衡方法Athree-dimensionallimitequilibriummethodforslopestabilityanalysis121陈祖煜,弥宏亮,汪小刚(1.中国水利水电科学研究院岩土工程研究所,北京100044;2.清华大学水利水电系,北京100084)摘要:介绍对边坡稳定分析三维极限平衡方法的一个新解法,它是二维Spencer法在三
2、维条件下的扩展。该法保证了滑坡体三个方向的静力平衡,同时,还增加了一个整体力矩平衡条件,行界面的条间力不再假定为水平,条底的剪力方向也不假定为平行于主滑平面。考题和工程实例说明了其可行性和实用性。关键词:边坡稳定分析;极限平衡法;三维分析中图分类号:TU457文献标识码:A文章编号:1000-4548(2001)05-0525-05作者简介:陈祖煜,男,1943年生,1966年本科毕业于清华大学水利系,1991年获工学博士学位,教授级高级工程师,从事边坡和水工建筑物稳定分析研究工作。121CHENZu-yu,MIHong-li
3、ang,WANGXiao-gang(1.ChinaInstituteofWaterResourcesandHydropowerResearch,Beijing100044,China;2.DepartmentofHydraulicEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)Abstract:Thispaperdescribesanapproachtothree-dimensionalslopestabilityanalysis.Itisanextensionofthe2
4、-DSpencer.s.Thenewmethodallowsthestaticequilibriuminallthethreedirectionsofthefailuremass,withanadditionalconditionsatisfyingtherequirementformomentequ-ilibrium.Thenumberofassumptionsmadefortheinter-columnforceshasbeenreduced,comparedtotheother3-Dmethodscommonlyused
5、.Thispaperdescribestheresultsofsomeillustrativeexamplesandapplicationsinanumberofengineeringprojects.Keywords:slopestability;limitequilibrium;3-Danalysis的方程和经假定后剩余的未知物理量的数量匹配。1引言Lam&Fredlund在建立条柱法时发现,最终还多出两个系数K3,K4,于是,便进一步假定K3应该在若干个数在边坡稳定分析领域,二维极限平衡法是常用的值中选一个相应安全系数最
6、小的,这样,进一步增加了手段,越来越多的工程实际问题提出了建立三维边坡方法的任意性,使其失去了严格的理论基础。稳定分析的要求。有关边坡稳定三维极限平衡方法,已有众多文献介绍研究成果。Duncan曾经列表总结了20[1]篇文献资料,列举了这些方法的特点和局限性。为了使问题变得静定可解,以往各种三维极限平衡法均引入大量假定。Lam和Fredlund计算了以物理和力学要求为基础建立的方程个数及这些方程中的未[2]知数数目,发现对于离散成n行m列条块的破坏体,共需引入8mn个假定。在诸多假定中,最常见的是忽略作用在条柱侧面的全部剪力。
7、Hungr在此基础上,建立了通过力矩平衡和静力平衡求解的两种方图1具有垂直界面条柱的滑动土体[3]法。前者需要将滑裂面近似为一个球面,被称为Fig.1ThefailuremassdividedbycolumnswithverticalinterfacesBishop法的扩展;后者则不能保持作用力在垂直滑坡本文在总结这些方法的处理特点及其包含的局限这一方向的坐标轴(图1中的z轴)的静力平衡,被称性基础上提出一个改善方法,以期边坡稳定分析的三维为简化Janbu法的延伸。Hungr发现,此类方法通常给极限平衡法所包含的上述局限性在一
8、定程度上得到克出较小的安全系数。许多三维极限平衡分析方法还对服,同时和笔者提出的边坡稳定三维上限解组成一个[6]滑裂面的形状作出假定,如假定为左右对称,对数螺旋上、下限的分析方法体系,较好地解决实际工程问题。[4,5]面等,进一步削弱了方法的理论基础和应用范围。在建立三维极限
