剪胀角对路基边坡稳定性的影响分析

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1、第39卷，第3期公路工程Vo1．39，No．32014年6月HighwayEngineeringJun．，2014剪胀角对路基边坡稳定性的影响分析何培勇，朱永光，李刚(越秀(中国)交通基建投资有限公司，广东广州510623)[摘要]将强度折减法基本理论与弹塑性有限元相结合，以有限元计算收敛条件作为边坡失稳评判指标，分析某高速公路的边坡土体剪胀角对边坡稳定性的影响。计算结果表明：随着剪胀角的增长，边坡稳定安全系数逐渐增长，当土体剪胀角从O。增长到l5。时，边坡的稳定安全系数增长了l1％；边坡最终破坏的塑性区域随着土体剪胀角的增长而逐渐较

2、小，这表明土体剪胀角对边坡稳定性有着显著的影响。[关键词】剪胀角；强度折减法；边坡稳定性；有限元[中图分类号]U416．14[文献标识码】A[文章编号】1674—0610(2014)03—0116—04AnalysisonInfluencesofDilatancyAngleonTheSlopeStabilityHEPeiyong，ZHUYongguang，LIgang(Yuexiu(China)TransportInfrastructureInvestmentLimited，Guangzhou，Guangdong510623，Chin

3、a)[Abstract]Thestrengthreductiontechniquehasbeencommonlyincorporatedintotheelastro—pal—sticFEM．Thenon·convergencestateoffiniteelementanalysisisconsideredastheevaluationcriteriaofunstableconditionofslope．Theinfluenceofdilatancyangleontheslopestabilityoftheexpresswayisana

4、lyzed．Theresultsshowthat：thedilataneyanglehasthemostobviouseffectonthesafetyfactorofslopestability；whilethedilatancyangleincreasesfrom0。to15。，safetyfactorofslopestabilitycanbeincreasedby11％．Theplasticzoneisdecreasedwhenthedilatancyangleisincreased．According．thedilatancy

5、angelhascertaininfluenceontheslopstability．[Keywords]dilatancyangle；strengthreductiontechnique；slopestability；finiteelementmethodO前言1强度折减法基本理论岩土工作者很早就开始对土质边坡稳定性展开1．1强度折减法的原理研究¨，然而土质边坡失稳时的滑动面并不像岩对于均质土体，传统的极限平衡法、极限分析法质边坡那样明确，其稳定性分析要经过大量的试验和滑移线场法等理论方法假设边坡的滑动面出现的计算才能确定，这也就是

6、边坡稳定性问题至今仍未位置和形状，且并不能确定边坡的最危险滑动面和圆满解决的原因。武熊等提出了适用于岩质高相应的稳定安全系数。数值计算分析法同样在确定边坡稳定性的评价和设计的MSARMA极限设计法边坡最危险滑动面及相应的稳当安全系数上受到了并基于此法研制了“边坡工程稳定性MSARMA法限制，计算结果只能够得到边坡内部的应力应变，无评价分析系统”。周世良等基于有限差分法理论法得到边坡危险滑动面及相应的安全系数。随着有分析了弹性模量、泊松比和剪胀角参数对边坡安全限元技术的发展与高性能计算机的普及。有限元分系数和边坡变形特征的影响。本文在前

7、人的研究基析法在边坡稳定性分析上表现出了优越性，有限元础上基于强度折减有限元法对某高速公路的边坡进法假设土体为弹塑性材料，根据土体塑性变形的累行了稳定性分析，主要探讨了边坡土体剪胀角对边积发展模拟出边坡整体失稳的过程及最危险滑动坡稳定安全系数和最危险滑动面的影响。面，以及安全系数计算是不需要假设滑动面的形状和条分边坡土体。强度折减有限元法最早由Grif-[收稿日期】2013—08—19【作者简介】何培勇(1971一)，男，内蒙古赤峰人，高级T程师，主要从事道路新材料、公路养护技术与桥梁加固技术的研究。第3期何培勇，等：剪胀角对路基边坡

8、稳定性的影响分析117fiths等提出的，其基本理论为在理想弹塑性有限安全系数。具体来说，当边坡土体材料强度参数逐元计算中，将边坡强度参数c和经过折减得到土渐降低，导致在计算机最大迭代次数内单元的刚度体新的强度c和即公式