滑面正应力分布对边坡安全系数的影响

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1、第25卷第7期岩石力学与工程学报Vol.25No.72006年7月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringJuly，2006滑面正应力分布对边坡安全系数的影响1，2222刘华丽，朱大勇，钱七虎，周先华(1.中国科学院武汉岩土力学研究所，湖北武汉430071；2.解放军理工大学工程兵工程学院，江苏南京210007)摘要：极限平衡法计算边坡安全系数的结果依赖于滑面正应力分布的假设，研究滑面正应力分布对安全系数的影响具有重要的理论意义。采用五点插值三次样条函数构造出滑面正应力多种分布形式，分

2、别求解对应的满足整体力和力矩平衡条件的安全系数，比较其差别，并验证其内力分布的合理性。算例研究表明，滑面正应力分布的不同对边坡安全系数影响差别达19%左右；验证条间力分布合理性后，其差别可减小到7%以内。关键词：边坡工程；稳定；安全系数；极限平衡法中图分类号：P642文献标识码：A文章编号：1000–6915(2006)07–1323–08EFFECTOFNORMALSTRESSDISTRIBUTIONONFACTOROFSAFETYOFASLOPE1，2222LIUHuali，ZHUDayong，QIANQihu，ZHOUXia

3、nhua(1.InstituteofRockandSoilMechanics，ChineseAcademyofSciences，Wuhan，Hubei430071，China；2.EngineeringInstituteofEngineeringCorps，PLAUniversityofScienceandTechnology，Nanjing，Jiangsu210007，China)Abstract：Thefactorofsafetyofaslopebasedonlimitequilibriummethodislargelydep

4、endentupontheassumptionregardingthedistributionofnormalstressesontheslipsurface.Thus，investigationoftheeffectofthisdistributiononthefactorofsafetyisofpracticalsignificance.Aseriesofnormalstressdistributionsarerepresentedbyacubicsplinefunctionwithfivediscretepoints，and

5、theassociatedfactorsofsafetyarecomputedaccordingtotheforceandmomentequilibriumconditionsforthewholeslidingbody.Comparisonsaremadebetweenthedifferencesinvaluesoffactorsofsafetyandthereasonablenessoftheinternalforcesischecked.Examplestudiesshowthatthemaximumdifferencesi

6、nvaluesoffactorsofsafetywithdifferentnormalstressdistributionsarewithin19%，whichisreducedtobelessthan7%aftercheckingtheinternalforces.Keywords：slopeengineering；stability；factorofsafety；limitequilibriummethod种假设，得出的安全系数差别均在工程容许范[5]1引言围内，甚至不需要检验计算结果的合理性。以Morgenstern-Pri

7、ce法为例，变换其条间力函数分布形[6]极限平衡条分法是边坡稳定性分析中最常用的式，得到的安全系数差别在10%以内。最近的研[1][7，8]方法。一般认为只要严格满足力和力矩平衡条件究结果表明，直接对滑面正应力形式假设，可[2](即所谓严格条分法，如Janbu普遍条分法、导出满足严格平衡条件的安全系数显式解，为计算[3][4]Morgenstern-Price法、Spencer法)，无论采取何边坡严格法安全系数提供另一条途径。收稿日期：2005–03–04；修回日期：2005–07–18基金项目：国家自然科学基金资助项目(4047

8、2138)；中国科学院岩土力学重点实验室开放基金项目(249101110)作者简介：刘华丽(1975–)，女，1998年毕业于河南师范大学计算数学专业，现为博士研究生，主要从事岩土工程方面的研究工作。E-mail：liuhuali2005@126.