浅谈极限平衡法和有限单元法分析复杂边坡的稳定性

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1、浙江大学硕士学位论文极限平衡法和有限单元法分析复杂边坡的稳定性姓名：胡敏萍申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：陈云敏;柯瀚20040301摘要土坡稳定性分析是岩土工程中的一个热门课题。在土木工程中，边坡稳定分析十分重要，如各种各样的天然边坡、高速公路、机场、填埋场、土石坝工程、各种填方、挖方工程等等都需要进行稳定分析，滑坡往往又伴随着地震、暴雨发生，并引发泥石流等严重的自然灾害。本文首先分析了各种因素对边坡稳定性的影响。通过应用目前研究较多的极限平衡法和有限单元法，结合简单边坡和复杂边坡进行稳定性计算，介绍了此两种方法的原理、现状和发展，总结了各自的优缺点和存在的问题。本文

2、结合富阳来龙山滑坡的工程实例，介绍了来龙山滑坡的概况，分析了滑坡产生的成因、滑坡要素及监测情况，并用极限平衡法和有限元法分别进行了安全系数的计算与分析，提出并验证了自己的观点。本文的工作主要是对极限平衡法和有限单元法在边坡稳定性计算与研究中的应用进行分析和比较。哭键词：边坡稳定，极限ir衡法，有限单元法j肇作舞、予师同意■垒文公有ABSTRACTAnalysisofslopestabilityisoneofthemostimportantproblemsinGeotechnicalEngineering．Thestabilityofallkindsofnaturalslope，h

3、igeway,airport，refusedump，dam，fill，excavationneedtobeanalysedFirstly,thesimpleslopeeitherwiththetwo-‘layeredorthree·-layeredsoilswerecalculatedwithso,waresbasedonlimitedequilibriummethodandthefiniteelementmethod．Theprinciple，currentsituationanddevelopmentofthesetwomethodswereintroduced．Andadv

4、antagesandshortcomingsofthetwomethodsweresummarizedSecondly，theFuYangLailongMountainslopefailurewasintroduced．ThefactorsinflucingtheslopestabilitywereanalysedandthecalculatedresultswerecomparedwiththoseobtainedbyinsitumonitoringFinally,someconclutionswereobtained，whichareimportanttoengineerin

5、gapplicationKeywords：slopestability,thelimitedequilibriummethod，thefiniteelementmethod⑨浙江k学顺f．学m论盘=柑限、r衡“、帚i⋯艇啦几浊分析复杂边坡的稳定悱第一章综述§1．1引言边坡稳定性分析是岩土工程中很重要的一个研究课题。滑坡，作为一种自然灾害，每年都给世界带来巨大的生命和财产损失。人类对边坡稳定性有意识地进行研究是从18世纪末、19世纪初开始的。在边坡稳定性分析的初期，其计算方法基本上是采用了材料力学和简单的均质弹性理论为基础的土力学的原理和方法。这一时期的主要方法有：库伦(Coulo

6、mb，1884)理论，弗兰西斯(Fransais)和卡尔门(Culman，1866)的平面滑动面的分析方法，彼得森(Petterson，1955)的只考虑摩擦力，不考虑粘结力的圆柱滑动面方法，费伦纽斯(Fenllenius，1927，1936)和太沙基(Terzaghi，1936，1943)等人发展了近似圆弧滑动面的分析方法，费伦纽斯同时考虑摩擦力和粘结力及边坡土体系分为基本内容的圆弧稳定分析法，费伦纽斯和泰勒(Toylor，1937，1948)等人的摩擦圆法为代表的图表解析法等等。这些方法的显著特点是其半经验半理论性质及假定滑动面具有某一固定位置和形状。因此，可以说上述方法在力

7、学原理上是比较粗浅的，而且，以一种简单的概念作出的基本假定也是脱离土体物理力学过程实际情况的，但具有方法简便，参数易于确定的优点，故在实际工程一：}_I仍然用得较多。．伴随着有关数学力学科学的发展，边坡稳定性分析又向前迈进1_，一步。这州‘期，以均质弹塑性理沦雨l极限平衡理论的应用为其主，T‰《够浙}I：人学顺}．学他论文橄

8、i}!、r衙池求l川f61l甘儿浊仆忻复杂地坡的稳定性婴特点的许多方法应运}Filli。索科洛夫斯基根据松敞介质极限平衡原理，提出了一种有别于已往任何方法的