浅谈软基上路堤稳定性能量分析法的研究

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1、铁道科学研究院硕士学位论文软基上路堤稳定性能量分析法的研究姓名：陈敏华申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：刘国楠20070701铁道科学研究院硕士论文摘要能量分析法是继垂直条分法之后的又一种边坡稳定性分析方法，与传统的垂直条分法相比，能量法避开了对条问力进行的人为假定，有着更坚实的理论基础。该方法基于塑性力学上限解，严格满足了静力平衡、变形协调和本构关系等固体力学条件。但对于软基上路堤边坡的稳定性分析闯题，需要考虑软土排水固结强度增长因素，具有一定的特殊性；因此，能量法尚需作进一步的拓展与完善以应用于该领域。本文在能量分析法的土体强度项考虑了软土的超静孔隙水压消

2、散即固结，提出了软土固结强度增长条件下的路堤稳定性的求解与算法，同时考虑了任意多级加载条件、复杂坡面形状和复合滑裂面形状的情况，利用VisualBasic6．0程序设计语言编制了相应的软基路堤稳定分析计算程序。在编制的程序中。考虑了几个方面的问题：(1)建立能考虑软土固结强度增长因素的能量分析法计算模块；(2)建立能考虑任意形状边坡的几何处理与校验模块；(3)建立能考虑任意形状滑裂面的处理模块；(4)建立相应的安全系数隐式求解计算模块；(5)建立随机搜索与Powell法结合的最优化搜索模块。在上述工作的基础上，通过对相关经典算例与工程实例的计算分析表明，本文的算法和程

3、序能够给出合理的稳定性分析结果。对于软土地基上的路堤稳定问题，对能量法应用范围的扩展是可行的。‘关键词：软土地基：路堤；边坡；稳定性分析；能量法铁道科学研究院硕士论文AbstractEnergymethodisanotherwaytoanalyzeslopestabilityeversincethe-verticalslicemethod．Comparedwiththetraditionalverticalslicemethod，energymethoddoesn'tneedtogiveanyassumptionabouttheinter-sliceforces,an

4、dhasmuchmoretheoryfoundation，Infact,itisthenumeticalapplicationbaseOntheplasticupperboundsolutionsandsatisfiesthesolidmechanicsconditionofstaticsbalance，displacementeompatibilityandconstitutiverelationship．However,itisnessisatythattheenergymethodshouldbeimprovedwhenanalyzingtheslopestab

5、ilityofembankmenton+thesoftground,becausethefactoroftheincreasingconsolidationstrengthshouldbeconsidered．Excesspore-waterpressuredissipationistakenintoaccountinthestrengthusedintheenergymethodduringconsmaetingofanembankmentonthesoftground，Meanwhile，somecomplexsituationisconsidered，inclu

6、dedmulti·levelloadingcomplicatedslopeshapeandcombinedslipsu渤ce．Asaresult,aprogramwasestablishedbyVisualBasic6．0．What'smore，thefollowingaspectshavebeenconsidered：(OAmoduleforenergymethodtocalculatetheincreasingconsolidationstrengthinthesoftsoil；(2)Amoduleforgeometrichandlingandveri创ngtoc

7、onsiderthecomplicatedslopeshape；0)Amoduleforcombinedslipsurface；(4)Amoduleforimplicitsolutiontocalculatethesafetyfactor；(5)AmodulefortheoptimizationbymeansofrandomsearchingandPowellmethod．Comparedwiththeresultsofslopeanalysisofseveralcasesofprojectswithenergymethodandclassicalm