基于稳定性耦合分析法的余王扁边坡稳定性分析.pdf

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1、第38卷第5期煤田地质与勘探Vbl_38NO．52010年lO月C0AIGE0DGY&EX既．0RⅡoN0ct．2Ol0文章编号：1001．1986(2010)05—0050—05基于稳定性耦合分析法的余王扁边坡稳定性分析王宇，苏生瑞，余宏明(1．中国地质大学工程学院，湖北武汉430074；2．长安大学地质工程与测绘学院，陕西西安710054)摘要：边坡稳定性分析的极限平衡法与有限元法(FEM)的耦合分析法，首先利用有限元法分析获得边坡岩土体的整体应力场，在此基础上利用极限平衡法进行边坡的稳定系数求解。该方法既反

2、映了边坡的稳定和变形之间的关系，又克服了极限平衡法与有限元法的不足，使二者的优点相互补充，获得的稳定系数基于极限平衡理论体系，可以同传统的稳定系数评价体系接轨。以西安市雁塔区余王扁削坡后边坡为例，用稳定性耦合分析法对其进行了稳定性分析，并把分析结果与各种极限平衡法的计算结果进行了比较，证明了耦合分析方法的可靠性和可行性。关键词：边坡稳定性分析；耦合分析；极限平衡法；有限元法；稳定系数中图分类号：P642．22文献标识码：ADOI：10．3969~．issn．1001—1986．2010．05．011YuWangB

3、ianslopestabilityanalysisbasedoncoupledanalysismethodWANGYu，SUShengrui，YUHongming(1．SchoolofEngineering，ChinaUniversityofGeosciences，Wuhan430074，China；2．SchoolofGeologicalEngineeringandSurveying，Chang'anUniversity，Xi"an710054，China)Abstract：Amethodcombiningth

4、elimitequilibriummethodwiththeelastoplasticfiniteelementmethod(FEM)isproposedtoanalyzetheslopestabilityproblems．Firstlythefiniteelementanlysiswasusedtoobtaintheoverallstressfieldofaslope，andthenonthebasisofthis，thelimitequilibriummethodwasusedtoobtainthestabi

5、lityfactors．Thismethodnotonlyreflectstheslopestabilityanddeformation，butalsoovercomethedeficienciesbe—tweenthelimitequilibriummethodandthefiniteelementmethod，theadvantagesofthetwomethodsarecomple·mentedtoeachother,thestabilityfactorsarebasedonlimitequilibrium

6、theory，andabletorolltothetraditionalstabilityfactorevaluationsystem．YuWangBiancuttedslopeinXi’anYantaDistrictwastakenasexample，bythecoupledanalysisofthestabilityanalysis，thestabilityfactorsobtainedfromthemethodswerecomparedwithava-rietyoflimitequilibriummetho

7、d，theresultsprovethatthecoupledanalysismethodisreliableandfeasible．Keywords：slopestabilityanalysis；coupledanalysis；limitequilibriummethod；finiteelementmethod；s~etyfactor目前，研究边坡稳定性的方法主要有两类。一更加精确合理，但由于力学概念不十分明确，而且类是建立在极限平衡理论基础上的极限平衡法⋯，通受到计算程序及计算精度的影响，因而这种方法至常采用

8、条分法求解，如Bishop、Janbu、Morgenstem—今没有在国内流行l4】。边坡稳定性分析的极限平衡Price、Spencer和陆军工程师团法等，这些方法没有法与有限元法耦合分析，先借助有限元法对边坡的考虑岩土体内部的应力应变关系，无法分析边坡破应力、应变和位移分布进行分析，利用有限元分析坏的发生和发展过程，没有考虑岩土体与支挡结构计算的应力结果，通过应力张量变