基于数值应力场的加固边坡临界滑动场

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1、基于数值应力场的加固边坡临界滑动场摘要：传统的极限平衡法广泛用于边坡稳定性，计算出的边坡安全系数在工程界普遍接受。但边坡加固后的受力较为复杂，由于极限平衡法假设条件较多，加上计算加固边坡安全系数的合理性受到质疑，所以较多地采用数值分析方法，但数值分析法不易获取工程意义上的安全系数。为此，利用数值分析法计算加固边坡应力分布，再利用临界滑动场理论搜索基于数值应力的临界滑面和计算最小安全系数。通过两种常用边坡加固方式(锚杆框格梁加固和抗滑桩加固)的分析，说明本方法在加固边坡分析中的优势和适用性。？关键词：极限平衡；

2、边坡加固；临界滑动场；安全系数？中图分类号：0319?56文献标识码：A[WT]文章编号：1672-1098(2011)02-0011-06??••收稿日期:2011-01-10?基金项目：国家自然科学基金资助项目(40772172；51078123)；教育部博士点基金资助项目(20090111110014)?作者简介：汤正东（1986-），男，安徽庐江人，在读硕士，研究方向：基础结构与地下结构。？[JZ(2[WT3BZ]CriticalSlipFieldofStabilizedSlopesBasedonNu

3、mericalStressField?TANGZheng-dong,ZHUDa-yong，SHENYin-bin?(SchoolofCivilandHydraulicEngineering,HefeiUniversityofTechnology，HefeiAnhui230009，China)?Abstract:Theconventionallimitequilibriummethodsarewidelyusedinslopestability,andthecomputedsafetyofslopesarege

4、nerallyacceptedinengineering.Howeverthenumericalmethodsaregraduallyaccepted，becauseastheforceconditionofthestabilizedslopesismuchcomplicatedandtoomanyassumptionsarerequiredinlimitequilibriummethodsandmoreovertherationalityofsafetyfactorsofstabilizedslopesar

5、econtroversial,butitisnoteasytoobtainsatisfactorysafetyfactorsofslopesinengineeringmeaning.Usingnumericalmethodtocomputestressesdistributionofstabilizedslopesinthispaper,searchingofcriticalslipsurfacesbasedonnumericalstressesfieldandcomputingminimalsafetyfa

6、ctorsareobtainedbyusingthetheoryofcriticalslipfield.Theresultsofanalysisofthetwocommonlymethodsofslopesstabilizationsuchasgroundanchoringframesandpilesshowedtheapplicabilityandadvantagesofthemethodinanalysisofstabilizedslopes.?Keywords:limitequilibrium；slop

7、estabilization；criticalslipfield；safetyfactors??近年来国内各类大型土建工程不断涌现，导致各类高陡人工边坡的出现，边坡问题显得尤为重要，同时，边坡失稳时有发生，对人们的生命财产构成威胁。目前针对边坡稳定性分析主要有极限平衡条分法?？[1-2]?、基于应力应变的各种数值方法?？[3-4]?，在数值方法中，安全系数的计算大多利用计算过程中不断折减边坡强度参数最终得出一个确定的安全系数?？[5]?。基于应力应变的数值方法能确定边坡各个位置在临界状态时的位移和速率，尤其在

8、加固边坡稳定分析中较极限平衡法有着明显的优势。然而在安全系数的计算中虽然只折减边坡的?c和?两个强度参数的数值，但数值模拟技术相对极限平衡法而言，要输入更多的强度参数，同时，在求解安全系数的迭代过程中终止条件尚无统一准则??[6]?，迭代计算速度极其缓慢。相对而言，极限平衡条分理论发展较早，工程界普遍接受，但在加固后边坡的稳定性分析上假定条件较多，分析方法尚存在较大分歧，临界滑动场理论是近年来