均质边坡准三维安全系数实用计算曲线

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1、第33卷增刊2岩土力学Vol.33Supp.22012年11月RockandSoilMechanicsNov.2012文章编号：1000－7598(2012)增2－0111－08均质边坡准三维安全系数实用计算曲线卢坤林，朱大勇，杨扬(合肥工业大学土木与水利工程学院，合肥230009)摘要：针对三维极限平衡法计算边坡安全系数存在着分析过程繁琐、较难普及推广等诸多不足，建立了一套实用的三维边坡安全系数计算曲线。假设三维滑面为中间圆柱和两端为部分球面的组合滑面，采用基于滑面正应力修正的极限平衡分析方法，计算36864个均质边坡，根据计

2、算结果绘制该套曲线。依据该套曲线可以得到，（1）根据已知边坡体的相关指标快速获得三维安全系数，能够得到较二维分析方法更准确、更客观的稳定性评价；（2）根据实际坡体的稳定状况反分析获得滑面土体强度参数，有效地克服二维反分析得到滑面土体强度参数偏高的弊端。研究成果可为均质边坡三维稳定性初步评价提供简单、实用的参考依据。关键词：岩土工程；边坡；三维；安全系数；计算曲线中图分类号：TU472文献标识码：ACalculationchartsforestimatingsafetyfactorsof3DhomogeneousslopesLUK

3、un-lin,ZHUDa-yong,YANGYang(SchoolofCivilandHydraulicEngineering,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,China)Abstract:Aseriesofcalculatedcurvesforcomputingthesafetyfactorof3Dsoilslopesarepresentedhere,inlightoftheanalysisprocessofthe3Dlimitequilibriumsolutiontothesl

4、opestabilityistoocomplextobewidelyused.Thesafetyfactorsof36864homogeneousslopeswerecalculatedinadvancebyusingthe3Dlimitequilibriumsolutionwithasimplified3Dslipsurface.Andaseriesofcalculatedcurveswereobtainedbasedonthesecalculationresults.Accordingtothecurves,thesafet

5、yfactorcanbequicklyobtained,whichismoreaccurateandreasonablethanthe2Danalysis.Andalsothesoilstrengthparametersoftheslipsurfacecanbegotbybackanalysis,whichovercomethedisadvantagethatthesoilstrengthparametersobtainedby2Danalysisarehigherthanpracticalvalues.Thestudyprov

6、idesasimpleandpracticalmethodtothe3Dslopestabilityanalysis.Keywords:geotechnicalengineering;slope;3D;factorofsafety;calculationcharts其中44%位于1～3之间。笔者依据522个失稳边1引言坡资料(来源于中国知网相关论文，收集了岩质、土边坡稳定性分析是岩土工程中的一个重要研质、混合边坡；均质边坡和非均质边坡；天然边坡、究课题，多年来大多数的研究工作是基于平面应变人工填筑边坡和挖方边坡等等)，总结了宽高

7、比的分的假设条件下开展的，已经取得了丰硕的成果。然布规律，如图1所示，其中82.4%的宽高比位于而，实际工程中所涉及的边坡稳定问题，如公路边0.5～5之间，平均宽高比为3.08，而宽高比大于10坡、土石坝边坡、矿山露天边坡、基坑等等，绝大的仅占3.4%。为了更准确合理地计算边坡安全系数多数失稳形态呈现三维发育，失稳宽度是有限的。和评价其稳定性，开展三维边坡稳定性分析研究是[1]王家臣等曾依据62次露天矿失稳边坡研究了宽必要的。高比变化范围为0.67～21.25，其中83.33%分布在三维边坡稳定问题研究难度很大，常规研究方[2]

8、[3－7]2～11之间。Stead等研究了英国煤矿排土场56法基本上是将条分法推广到三维条柱法。尽管个失稳边坡资料，宽高比基本上小于5，占90%，经过多年的积淀，但条柱法普遍面临着假设条件较收稿日期：2012–02–21基金项目：国家自然基金资助项目资助（No.