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《滑坡稳定性计算中剩余推力法和简布法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、滑坡稳定性计算中剩余推力法和简布法第11卷 第4期安全与环境工程Vol.11 No.4 2004年 12月SafetyandEnvironmentalEngineeringDec. 2004何 斌1,汪 洋2(11铁道第四勘察设计院地路处,武汉430063;2.中国地质大学工程学院,武汉430074)摘 要:从剩余推力法和简布法基本原理出发,分析了两种计算方法的不同假设条件,并结合实例,对滑坡稳定性进行了计算,最后对两种计算结果进行了分析与比较,得出了剩余推力法计算的稳定性系数总是比简布法计算的要偏大、用剩余推力法计算稳定性时水的影响比地震要稍大以及用
2、简布法计算稳定性时水的影响比地震要稍小的结论。关键词:剩余推力法;简布法;稳定性系数中图分类号:X43文献标识码:A文章编号:)042 迄今为止,,总的说来可以分为两大类,论。前者如Fellenius法、Bishop法、Jaubu法、Mor2剩余推力法、楔体极gensternPrince法、Sarma法、限平衡分析法等;后者如有限元法、边界元法、快速离散元法、非连续变形分析方法Lagrangian分析、———————————————————————————————————————————————等。在实际的计算过程中,滑动面的形状一般为曲线,滑动面的
3、倾角随距离的变化而变化,无法用一个统一的倾角来代替。另外,一些力学参数也会有些变化,因而在建立动力学方程时,无法用一个倾角及统一的力学参数来表达,因此,以极限平衡理论为基础的很多方法都采用条分法。采用条分法的思想先对整个滑体进行分块,然后假定条块发生位移时按刚体运动,对每个条块进行受力分析,利用合力为零和合力矩为零进行联合求解。本文在介绍剩余推力法和简布法基本原理的基础上,分别以这两种方法对边坡进行实例分析,得出了剩余推力法计算的结果总是比简布法的结果偏大以及两种方法计算中水和地震对稳定性计算结果的影响稍有不同的结论。。将整个滑体进行求解后,取其中的第
4、i号条块,假定第i-1号条块传来的力的方向平行于第i-1号条块的底滑面,而第i号条块传给第i+1号条块的力的方向平行于第i+1号条块的底滑面(受力图见图1)。平衡表达式为:(WicosΑEi=WisinΑi-itan<i+ciLi)+7iEi-1k(1)7i=cos(Αi-1-Αi)-ksin(Αi-1-Αi)(2)式中,7i为第i条块的推力传递系数;Ei为第i条块的剩余推力;Wi为第i条块的重量;Αi为第i条块的滑面倾———————————————————————————————————————————————角;<i为第i条块的滑面摩擦
5、角;ci为第i条块的滑面内聚力;Li为第i条块的底面长度;k为稳定性系数。在计算过程中,若出现Ei<0,对下一条块取。Ei=0,因为模型假定条块间不承受相互的拉力作用1.2 简布法的基本理论1 剩余推力法和简布法基本理论1.1 剩余推力法的基本理论简布法假定条块间水平作用力的位置,每个条块都满足全部静力平衡条件和极限平衡条件,滑动土体的整个力矩平衡条件也自动得到满足。该模型适用于任何滑面形态的稳定性计算,在这里,认为条块的水平土压力呈三角形分布,即其合力作用点位于条块高度的下三分点处(受力图见图2)。根据静力平衡条件和力矩平衡条件可以求得稳定性系
6、数:剩余推力法假定条块间作用力的方向,其重要前提就是假设当前条块在分界面处对下一块体的推力的方向平行于当前条块的底滑面,然后根据平行于底滑面和垂直于底滑面两个方向的合力为零以及α收稿日期:2004201208 作者简介:何斌(1968—),男,工程师,主要从事岩土路基方面的勘察设计与研究。第4期612.2 计算方案———————————————————————————————————————————————滑坡稳定性与外界各种荷载作用方式、强度有关。影响滑坡稳定性系数的最主要因素是降雨引起的滑体中地下水位的抬升、三峡水库蓄水以及可能的地震荷载。该滑坡
7、的滑动带及下伏基岩为相对隔水层,滑坡体物质破碎,地表降雨易入渗,水库蓄水后很快会造成滑坡体中地下水位的上升。因此,本次计算对地下水位的考虑分两种形态:在天然状态,以钻孔和探井查明的地下水位为依据;三峡水库175m图1 剩余推力法中条块 图2 简布法中条块受力图 ResidualThrustMethod受力图JanbuMethodFig.1 Forcesofslicein Fig.2 Forcesofslicein蓄水位时的地下水水力坡度采用天然状态时的水力坡度外推。6度,故计算方6KC=0.05考虑。,而且方向也,国内外的计算都是将水平地震力的方向设定
8、为水平指向坡外,这对所有工程而言是偏安全的。2.3 计算参数的选取∑K=[ciLicosΑWi
