基于滑动面深度的地震作用下边坡强度参数反分析.pdf

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1、第30卷第5期2013年5月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentVoL30No．5Mav2013doi：10．3969／j．issn．1002—0268．2013．05．002基于滑动面深度的地震作用下边坡强度参数反分析李志林，王星华，谢李钊，孙志彬，刘运思(中南大学土木工程学院，湖南长沙410074)摘要：边坡参数反演是获取边坡强度参数的重要手段。与传统的安全系数及位移反分析不同，提出了基于滑动面深度的边坡参

2、数反演方法。基于极限分析上限定理，利用拟静力方法，计算了地震力作用下边坡的外力功率与内能耗散表达式，并结合强度折减法，推导了简单边坡在地震力作用下的安全系数公式。利用优化算法得到边坡的最小安全系数后，可以求出边坡在地震力作用下临界滑动面的方程，得到边坡不同位置的滑动面深度。并利用滑动面深度对强度参数进行反演。计算结果表明，随着地震加速度的增大，边坡的滑动面深度逐渐增大。通过数值计算与工程实例的对比，证明新方法是有效可靠的。关键词：道路工程；边坡；反分析；临界滑动面；强度参数；地震力中图分类号：U

3、416．1+4文献标识码：A文章编号：1002—0268(2013)05—0008—05BackAnalysisofSlopeStrengthParameterunderEarthquakeBasedonSlipSurfaceDepthⅡZhi—lin，WANGXing-hua，XIELi-zhao，SUNZhi—bin，LIUYun-si(SchoolofCivilEngineering，CentralSouthUniversity，ChangshaHunan410074，China)Abst

4、ract：Backanalysisisanimportantmeansforobtainingslopestrengthparameter．Differentfromtraditionalbackanalysisbasedonsafetyfactorandsoildisplacement，anewbackanalysismethodofslopparameterbasedonslipsurfacedepthisproposed．Basedontheupper·boundtheoremoflimi

5、tanalysisandquasi—staticmethod，theexternalforcepowerandinternalenergydissipationofslopeunderearthquakeiscalculated．Withstrengthreductionmethod．thesafetycoetIicientformulaofnormalslopeisderivedunderearthquakeisderived．Usingtheminimumsafetyfactorobtain

6、edbyoptimizedalgorithm，theequationofcriticalslipsurfaceandtheslipsurfacedepthofdifferentpositionsagesolved．Basedonthis，theslopestrengthparametersarebackanalysed．Thecalculatedresultshowsthatthedepthofslipsurfaceincreaseswiththeincreaseofearthquakeacce

7、leration．Comparingtheresultsofthenumericalcalculationwithengineeringexample，itisprovedthatthismethodiseffectiveandreliable．Keywords：roadengineering；slop；backanalysis；criticalslipsurface；strengthparameter；earthquakeforces。引言曩篥轰，耋寨耋茎萎妻善嘉誓坌霎蓑萎霎耋萎芮；边坡稳定性

8、是岩土工程中的重要问题，获取准验或者现场原位试验，因其技术成熟而被工程技术收稿日期：2012—05—21基金项目：国家高技术研究发展计划(八六三计划)项目(2007AAllZl34)作者简介：李志林(1974一)，男，湖南娄底人，博士研究生．(1izhilinbs@gmaiLcorn)第5期李志林，等：基于滑动面深度的地震作用下边坡强度参数反分析9人员广泛采用。但是室内试验土体样本大多为扰动土样，与实际土体性质差异较大，而现场原位试验费用高。因此，参数的反分析成为获取强度参数的有效手段¨‘3o。