邊坡穩(wěn)定的極限平衡方法

邊坡穩(wěn)定的極限平衡分析方法極限平衡法理論背景;計算方法;計算分析的電子表格王仁，黃文彬，黃筑平，1992，塑性力學(xué)引論（修正版），北京大學(xué)出版社

ANALYTICALAPPROACHES

Themethodofinclinedslices

(a)Afourslicefailuremode,initialestimate,Fo=1.047;(b)Resultsoftheoptimizationsearch,Fm=1.013;(c)Resultoftheoptimizationsearchusing16slices,Fm=1.006.c＝98kPa，=30,γ＝0.0

q=111.4kPa，ThePrandlt’sbearingcapacitysolutionbythemethodofinclinedslices(a)Initialestimate，=0.117;(b)Criticalfailuremode，=0.007c＝30kPa，=0,γ＝0.0

q=154.25kPa，

SolutionstoaStructural

MechanicsProblem

Astaticallyadmissiblestressfield

SolutionstoaStructural

MechanicsProblem

Akinematicallycompatibledeformationfield

ConstitutiveLaw邊坡穩(wěn)定分析的下限解(近似)

垂直條分法

土質(zhì)邊坡穩(wěn)定分析

滿足力和力矩平衡的嚴(yán)格方法簡化方法

圓弧滑裂面

-瑞典法,Bishop法

任意形狀滑裂面

-工程師團(tuán)法，

Lowe-Karafiath邊坡穩(wěn)定極極限平衡法法（垂直條條分法)力平衡方程程力矩平衡方方程力和力矩平平衡方程的的解Chen&Morgenstern,1983合理性條件件Spencer法基本假定力平衡力矩平衡有關(guān)參考文文獻(xiàn)Chen,ZuyuandMorgenstern,N.R.1983Extensionstothegenerailisedmethodofslicesforstabilityanalysis.CanadianGeotechnicalJournal,Vol.20,No.1,pp,.104-119.Morgenstern,N.R.andPrice,V.1965Theanalysisofthestabilityofgeneralslipsurface,Geotechnique,Vol.15,No.1，79-93.瑞典法Bishop’s簡化法討論:各種簡化方方法的局限限性工程師團(tuán)法法Lowe&KarafiathMethod解答僅滿足靜力力平衡條件件的簡化法法傳遞系數(shù)法法Stateoftheart:Limitequilibriumandfiniteelementanalysisofslopes.Duncan,J.M.JournalofGeotechnicalEngineering.1996.Vol.122,No.7,July.577-596.對各種簡化化方法的討討論傳統(tǒng)的瑞典典法在平緩緩邊坡高孔孔隙水壓情情況下進(jìn)行行有效應(yīng)力力法分析時時是非常不不準(zhǔn)確的。。該法的安全全系數(shù)在“=0”分析中是完完全精確的的，對于園園弧滑裂面面的總應(yīng)力力法可得出出基本正確確的結(jié)果。。此法的數(shù)數(shù)值分析不不存在問題題。Bishop簡化法在所所有情況下下都是精確確的(除了遇到數(shù)數(shù)值分析困困難情況外外)，其局限性性表現(xiàn)在僅僅適用于園園弧滑裂面面以及有時時會遇到數(shù)數(shù)值分析問問題，如果果使用Bishop簡化法計算算獲得的安安全系數(shù)反反而比瑞典典法小，那那么可以認(rèn)認(rèn)為Bishop法中存在數(shù)數(shù)值分析問問題。在這這種情況下下，瑞典法法的結(jié)果比比Bishop法好?；谟谶@個原因因，同時計計算瑞典法法和Bishop法，比較其其結(jié)果，也也許是一個個好主意。。僅使用靜力力平衡的方方法的結(jié)果果對所假定定的條間力力方向極為為敏感，條條間力假定定不合適將將導(dǎo)致安全全系數(shù)嚴(yán)重重偏離正確確值。與其它考慮慮條間作用用力方向的的方法一樣樣，這個方方法也存在在數(shù)值分析析問題。滿足全部平平衡條件的的方法(如Janbu法，Spencer法)在任何情況況下都是精精確的(除非遇到數(shù)數(shù)值分析問問題)。這些方法法計算的成成果相互誤誤差不超過過12%，相對于一一般可認(rèn)為為是正確的的答案的誤誤差不會超超過6%，所有這些些方法都有有數(shù)值分析析問題。實例I:金河土堤穩(wěn)穩(wěn)定分析不同處理方方案獲得的的安全系數(shù)數(shù)考察瑞典法法誤差的一一個算例相應(yīng)不同孔孔壓系數(shù)和和圓弧中心心角的安全全系數(shù)NOTE：Bishop法,Sweden法,(a)ru=0.0;(b)ru=0.2;(c)ru=0.4;(d)ru=0.6;(a)(b)(c)(d)泰安面板壩壩例FS=l.44,FB=1.10,Relativedifference=24%。葛孝椿，1999,懷洪新河某某堤段滑坡坡前的穩(wěn)定定分析與滑滑坡后的驗驗證,巖土工程學(xué)學(xué)報，21卷,1期，115-118小浪底土石石壩例傳遞系數(shù)法法隱式顯式僅滿足靜力力平衡條件件的簡化法法對傳遞系數(shù)數(shù)法的討論論1.當(dāng)滑面較陡陡時土條側(cè)側(cè)向力傾角角不合理2.滑裂面轉(zhuǎn)折折時土條側(cè)側(cè)向力傾角角發(fā)生突變變考察瑞典法法誤差的一一個算例不同方法計計算小浪底底左岸出口口邊坡邊坡穩(wěn)定分分析的電子子表格邊坡穩(wěn)定通通用條分法法在確定土土壓力中的的應(yīng)用Peck,R.Fiftyyears’oflateralearthpressure.DesignandPerformanceofEarthRetainingStructures,我們現(xiàn)在已已經(jīng)知道，，土壓力的的分布是和和變形特征征相關(guān)聯(lián)的的。我們高高度贊賞Terzaghi在這一問題題上作出的的杰出貢獻(xiàn)獻(xiàn)。這一極極有意義的的發(fā)現(xiàn)是他他在Robert大學(xué)所作的的香煙盒試試驗和麻省省理工學(xué)院院所作的大大型模型試試驗中得到到的。他通通過這些試試驗說明，，土壓力的的合力的作作用點可以以在上三分分點和下三三分點之間間的任何一一個位置。。ASCEGeotechnicalSpecialPublication,No.25.1990Terzaghi,K.andPeck,R.B.1967.Soilmechanicsinengineeringpractice.JohnWileyandSons.NewYork.ActiveEarthPressure

withdifferenttypeofsupportH(m)Ca太沙基－派派克建議Ka=0.65Nm土1土質(zhì)邊坡穩(wěn)穩(wěn)定分析法法垂直條分法法計算機(jī)程序序STABThelandslideoftheManwanHydropowerProjectJanuary8,1989BeforefailureAfterfailure平面或圓弧弧滑動的實實例天荒坪漫灣SolutionstoaStructural

MechanicsProblemAstaticallyadmissiblestressfieldSolutionstoaStructural

MechanicsProblemAkinematicallycompatibledeformationfieldConstitutiveLaw塑性力學(xué)上上限定理剛塑性假定定彈性變形相相對塑性變變形可以忽忽略，可將將塑性變形形視為邊坡坡的全部變變形?；炯俣ǎǎǘ┠枺瓗靵鰜鱿嚓P(guān)聯(lián)流流動法則基本假定（（二）邊坡穩(wěn)定分分析的上限限解斜條分法極限平衡斜斜分條法Sarma’sMethod

(1979)ANALYTICALAPPROACHESThemethodofinclinedslices(a)Afourslicefailuremode,initialestimate,Fo=1.047;(b)Resultsoftheoptimizationsearch,Fm=1.013;(c)Resultoftheoptimizationsearchusing16slices,Fm=1.006.c＝98kPa，=30,γ＝0.0q=111.4kPa，ThePrandlt’sbearingcapacitysolutionbythemethodofinclinedslices(a)Initialestimate，=0.117;(b)Criticalfailuremode，=0.007c＝30kPa，=0,γ＝0.0q=154.25kPa，ThelandslideoftheManwanHydropowerProjectJanuary8,1989BeforefailureAfterfailure平面或圓弧滑動動的實例天荒坪漫灣這坡穩(wěn)定分析的的安全系數(shù)可以以從下限和上限限兩個方向逼近近:Flower<Freal<FupperSummary傳統(tǒng)的垂直條分分方法,諸如如MorgensternandPrice法法(1965),提供一個個下限解.SummaryThemethodsofverticalsliceshasbeensuccessfullyextendedtotheareaofearthpressureanalysisthat