极限平衡法与有限元强度折减法对某公路边坡挡土墙稳定性分析

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1、第37卷，第3期公路工程Vo1．37，No．32012年6月HighwayEngineeringJun．，2012极限平衡法与有限元强度折减法对某公路边坡挡土墙稳定性分析杨和平(湖南路桥建设集团公司，湖南长沙410004)[摘要]针对边坡稳定性分析的极限平法和有限元强度折减法的特点进行了讨论，并结合一具体挡土墙的工程实例，采用极限平衡法和有限元强度折减法对该挡墙的整体稳定性进行了计算分析。分析结果表明：采用极限平衡法和有限元强度折减法均可以得到边坡的安全系数，且采用极限平衡法得到的安全系数值偏安全，可满足工程设计要求。采用有限元强度折减法可以得到边坡体的应力一应

2、变，可作为极限平衡法的补充设计依据。[关键词]极限平衡法；有限元强度折减法；边坡安全系数；稳定性【中图分类号]u416．14[文献标识码】A【文章编号】1674一o61o(2012)03-0180-04StabilityAnalysisoftheRetainingWaUforHighwaySlopeBasedontheLimitEquilibriumMethodandtheStrengthReductionFiniteElementMethodYANGHeping(HunanRoad＆BridgeConstructionGroupCo．，Ltd．Changsha

3、，Hunan410004，China)[Abstract]Thispaperexploresthefeaturesofthelimitequilibriummethodandthestrengthreduc-tionfiniteelementmethodforslopestabilityanalysis．Takingaretainingwallconstructionprojectasanexample，theauthorcomputesandanalysesthegeneralstabilityofthewallusingthelimitequilibrium

4、methodandthestrengthreductionfiniteelementmethod．Thefinalresultsuggeststhatsafetyfactorcanbegeneratedbytakingeitherthelimitequilibriummethodorthestrengthreductionfiniteelementmeth-od．However，thesafetyfactoracquiredfromthelimitequilibriummethodismoreaccurate，meetingthestandardsforengi

5、neeringdesigns．Meantime，thestress—strainoftheslopecanbecalculatedbyusingthestrengthreductionfiniteelementmethod，servingasasupplementfordesignstakingthelimitequilib—riummethod．[Keywords]Limitequilibriummethod；Strengthreductionfiniteelementmethod；Slopesafetyfactor；Stability考虑土体与支挡结构的共同

6、作用及其变形协调，造0前言成了极限平衡法存在一定缺陷⋯。而采用有限元在挡土墙设计中，挡土墙的整体稳定验算为挡法强度折减法，该方法考虑了应力应变本构关系，且土墙设计的重要内容之一，目前在挡土墙的整体稳能够得到整个滑面的安全系数。因此尝试联合定性验算通常采用极限平衡理论按瑞典条分法计算使用极限平衡法与有限元强度折减法对公路边坡挡挡土墙的整体稳定性。然而基于条分法的极限平衡墙进行设计与分析，可为类似工程设计提供参考。法理论是建立在静力学原理上即满足静力学力或者1极限平衡法基本原理力矩平衡理论，而未考虑到任何关于应变和位移的内容，无法分析边坡破坏的发生和发展过程，没有以

7、极限平衡理论为基础的条分法，其主要以摩[收稿日期]2012一Ol一2O[作者简介】杨和平(1973一)，男，湖南临澧人，工程师，主要从事的工作或研究方向：公路桥梁工程施工与管理。第3期杨和平：极限平衡法与有限元强度折减法对某公路边坡挡土墙稳定性分析181尔库伦准则作为基础，一般是通过给出假想的简单土重计算，水位以下按上覆土层的饱和土重计算kN破坏面，并将滑面以上的滑体分成若干垂直条块，建·m～；w为作用于滑裂面上第土条的重量，水位立静力平衡方程并辅以一定假设条件从而计算得出以上取按上覆土层的天然土重计算，水位以下按上结果，目前在岩土工程中使用最为广泛采用的稳定覆

8、土层的浮重度计算，kN·