卢应发-边坡渐进破坏理论及稳定性分析

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1、汇报人：卢应发湖北工业大学二O一六年四月边坡渐进破坏理论及稳定性分析研究概况边坡变形机理、破坏类型及控制标准新模型滑面位移与时间关系曲线特征潜在滑动面决定法——破坏角转动法汇报内容稳定分析新方法010206050403滑面力的分布特征稳定分析条块力位移法临界状态条块确定及破坏分析实例结语致谢08091312111007基于力的滑坡分类·项目研究的现实意义边坡研究取得的科研成果为：瑞典法圆弧、简化Bishop法、Janbu法、传递系数法、Sarma法、楔形体法、Fellenius法、不平衡推力法、有限元强度折减法等十几种边坡稳定性分析方法。上述的各种方

2、法使用的物理力学参数为：凝聚力、摩擦角、容重等。力学参数的获取及物理意义：凝聚力和摩擦角是岩土体在不同正压力条件下，实施剪切试验，提取压应力和峰值应力，从而决定摩尔库伦方程中的凝聚力和摩擦角。也即是：凝聚力和摩擦角是由峰值应力决定的，摩尔库伦方程是峰值应力方程。01研究概况1·研究的现实意义推理：1）现行研究边坡稳定性的十几种分析方法其滑面所使用的物理力学参数为临界状态参数（或极限状态参数）；2）现行研究边坡稳定性的十几种分析方法是假定了整个滑面同时处于临界状态（或极限平衡状态）；也即是：边坡在发生破坏时，滑面是同时（或几乎同时）发生破坏。科学问题的

3、提出：1）强度折减计算得出的应力场和应变场是正确的吗？2）十几种边坡稳定性分析方法其滑面物理力学参数取临界状态参数（或滑面同时处于破坏状态）与实际相符吗？3）理想弹塑性模型时常用于边坡分析，它能广泛地加以应用吗？4）现行十几种边坡稳定性计算方法得出的稳定系数物理意义是什么？01研究概况101研究概况1科学问题的回答：1）强度折减计算得出的应力场和应变场是正确的吗？回答：在折减系数等于1时，地质材料力学行为满足理想弹塑性模型时，计算所得的应力场和应变场是符合逻辑的。2）十几种边坡稳定性分析方法其滑面物理力学参数取临界状态参数（或滑面同时处于破坏状态）是

4、与实际相符吗？回答：整个滑面的物理力学参数取临界状态参数的模型是：理想弹塑性模型，只有地质材料的力学行为与理想弹塑性模型一致，其破坏模式为：滑面同时整体发生破坏才成立，然而边坡是渐近破坏的。3）理想弹塑性模型时常用于边坡分析，它能广泛地加以应用吗？回答：这种模型不能广泛加以应用，只有岩土体材料具有理想弹塑性模型特征（如：残余应力状态），这个模型才能加以使用，也即是：理想弹塑性模型难以描述边坡渐近破坏过程，除了残余应力状态或什么特殊荷载外。4）现行十几种边坡稳定性计算方法得出的稳定系数物理意义是什么？回答：计算所得稳定系数没有什么意义，只是一个经验系数

5、。所以现行的各种方法在大多数情况下，只能称为“经验法”。02边坡变形机理、破坏类型及控制标准研2.1推移式滑坡变形机理、破坏类型及控制标准破坏机理：推移式滑坡变形破坏是渐近的，后缘首先发生变形，因而后缘处于破坏后区状态，前缘处于峰值应力之前的状态，在前缘和后缘之间只有一点（对于二维问题）或一条曲线（对于三维问题）处于临界应力状态，沿着滑面可划分为不稳定区、欠稳定区和稳定区。破坏类型：类型Ⅰ：整个滑体沿滑面发生推移破坏，类型Ⅱ：后缘沿弱面发生推移破坏，而前缘局部沿滑体发生剪切破坏，或者弱面和滑体交替发生变形破坏。控制标准：类型Ⅰ：滑坡滑面破坏受弱面的全

6、过程剪应力—应变力学特性所控制，对于类型Ⅱ：滑坡后缘受滑面的剪切全过程应力—应变力学行为所控制，而前缘受滑体的剪切全过程应力—应变力学行为所控制（见图2.1）。02边坡变形机理、破坏类型及控制标准研图2.1岩土体分类及滑坡变形特征对应关系示意图2.2牵引式（或张拉式）滑坡变形机理、破坏类型及控制标准破坏机理：对于牵引式边坡，边坡前缘首先变形，因而前缘处于破坏状态，后缘处于峰值应力之前的状态在前缘与后缘之间，存在一点（对于二维问题）或一条曲线（对于三维问题）处于临界应力状态，沿滑面可以划分为：不稳定区、欠稳定区和稳定区。破坏类型：类型Ⅰ：整个滑体沿弱面

7、发生牵引破坏，类型Ⅱ：前缘沿弱面发生牵引破坏，而前缘局部沿滑体发生剪切破坏，类型Ⅲ：滑坡前缘发生剪切破坏，而在滑体某一断面发生拉破坏。控制标准：类型Ⅰ：滑坡整体受弱面的剪切应力—应变的全过程力学特性所控制，类型Ⅱ：滑坡前缘受弱面的力学特性所控制，后缘受滑体的抗剪强度所控制，类型Ⅲ：滑坡前缘受弱面的力学特性所控制，而在滑体的某一断面，其拉应力力学特性控制着滑坡的破坏。（如图2.2图）。02边坡变形机理、破坏类型及控制标准研图2.2牵引式滑坡的渐进变形及控制曲线示意图02边坡变形机理、破坏类型及控制标准研图2.3牵引式滑坡变形破坏类型02边坡变形机理、破

8、坏类型及控制标准研03新模型研上述分析了推移式滑坡和牵引式滑坡的变形机理、破坏类型及控制标准，从分析可知，要