极限平衡理论下边坡强度参数反演及加固稳定性分析.pdf

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1、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报１００４－９６６５／２０１６／２４（１）００１００９ＤＯＩ：１０．１３５４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｅｇ．２０１６．０１．００２极限平衡理论下边坡强度参数反演及加固稳定性分析邓东平李亮（中南大学土木工程学院长沙４１００７５）摘要参数反演是获得较为可靠的边坡强度参数的一种有效手段。本文在对边坡临界滑动面进行判别的情况下，以瑞典法为基础，通过建立强度参数之间及其与临界滑动面一一对应的关系推导得边坡强度参数反演的显式计算公式。然后，将反演结果用于锚索加固条件下的边坡稳定性研究。经工程算例分析验证了

2、本文方法的可行性和实用性，并得到如下结论：（１）预应力锚索能对边坡形成有效的加固作用，且锚索在坡面上的位置越靠近滑动面的滑出点时其对边坡的稳定性越有利；（２）锚索的预应力越大则计算得到的安全系数越大，而锚索水平倾角的增大对计算得到的安全系数影响微小。关键词边坡稳定性极限平衡临界滑动面强度参数反演锚索中图分类号：ＴＵ４１文献标识码：ＡＩＮＶＥＲＳＩＯＮＯＦＳＴＲＥＮＧＴＨＰＡＲＡＭＥＴＥＲＳＡＮＤＳＴＡＢＩＬＩＴＹＡＮＡＬＹＳＩＳＯＦＲＥＩＮＦＯＲＣＥＤＳＬＯＰＥＷＩＴＨＬＩＭＩＴＥＱＵＩＬＩＢＲＩＵＭＴＨＥＯＲＹＤＥＮＧＤｏｎｇｐｉｎｇＬＩＬｉａｎｇ（Ｃｏ

3、ｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００７５）ＡｂｓｔｒａｃｔＰａｒａｍｅｔｅｒｉｎｖｅｒｓｉｏｎｉｓａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｗａｙｔｏｏｂｔａｉｎｍｏｒｅｒｅｌｉａｂｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｓｌｏｐｅ．Ｉｎｔｈｅａｒｔｉｃｌｅ，ａｆｔｅｒｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｎｇｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｒｉｔｉｃａｌｓｌｉｐｓｕｒｆａｃｅ，ｔｈｅｅｘｐｌｉｃｉｔｆｏｒｍｕｌａｓｆｏｒｉｎｖｅｒｓｉｏｎｏｆｓｔｒｅｎｇｔｈｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｒｅｄｅｄｕｃｅｄｂｙ

4、ｔｈｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｓｔｒｅｎｇｔｈｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｏｎｅｔｏｏｎｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐａｍｏｎｇｓｔｒｅｎｇｔｈｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ａｎｄｔｈｅｃｒｉｔｉｃａｌｓｌｉｐｓｕｒｆａｃｅ．ＴｈｅｃｌａｓｓｉｃａｌＳｗｅｄｉｓｈｓｌｉｃｅｍｅｔｈｏｄｉｓｕｓｅｄｆｏｒｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇｔｈｅｆａｃｔｏｒｏｆｓａｆｅｔｙ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｉｎｖｅｒｓｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｕｓｅｄｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｌｏｐｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｂｙａｎｃｈｏｒａｇｅｃａｂｌｅ．Ｔｈｒｏｕｇｈａｎ

5、ａｌｙｚｉｎｇａｃｔｕａｌｃａｓｅ，ｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙａｎｄｐｒａｃｔｉｃａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｍｅｔｈｏｄａｒｅｖｅｒｉｆｉｅｄ．Ｓｏｍｅｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄａｓｆｏｌｌｏｗｓ：（１）Ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｃａｂｌｅｈａｓａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｏｎｓｌｏｐｅ．Ｉｔｓｒｏｌｅｏｎｓｌｏｐｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｉｓｍｏｒｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｗｈｅｎｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｐｒｅｓｔｒｅｓｓｃａｂｌｅｏｎｓｌｏｐｅｓｕｒｆａｃｅｉｓｍｏｒｅｎｅａｒｔｏｔｈｅｌｏｗｅｒｓｌｉｄｉｎｇｐｏｉ

6、ｎｔｏｆｔｈｅｓｌｉｐｓｕｒｆａｃｅ；（２）Ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｆａｃｔｏｒｏｆｓａｆｅｔｙｉｓｌａｒｇｅｒａｓｔｈｅｐｒｅｓｔｒｅｓｓｏｆｃａｂｌｅｉｓｌａｒｇｅｒ．Ｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎｏｆａｎｃｈｏｒａｇｅｃａｂｌｅｈａｓｓｍａｌｌｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｆａｃｔｏｒｏｆｓａｆｅｔｙ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＳｌｏｐｅｓｔａｂｉｌｉｔｙ，Ｌｉｍｉｔｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ，Ｃｒｉｔｉｃａｌｓｌｉｐｓｕｒｆａｃｅ，Ｓｔｒｅｎｇｔｈｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ，Ａｎｃｈｏｒａｇｅｃａｂｌ

7、ｅ收稿日期：２０１４－１２－０２；收到修改稿日期：２０１５－０４－１４．基金项目：贵州省交通运输厅科技项目（２０１０１２２０２０，２０１４１２２００６）资助．第一作者简介：邓东平（１９８５－），男，博士后，主要从事道路与铁道工程方面的研究．Ｅｍａｉｌ：ｄｅｎｇｄｐ８５１１１２＠１２６．ｃｏｍ２４（１）邓东平等：极限平衡理论下边坡强度参数反演及加固稳定性分析１１０引言边坡稳定性是岩土工程中的一个重要研究课题（李宁等，２０１０；杨天鸿等，２０１１；卢坤林等，２０１２；李健等，２０１３），而获取准确的土体强度参数是对其进行分析的首要条件（刘明维等，２０

8、０９）。一般情况下，确定土体强度参数的方法主要有室内试验、现场原位