巖土邊坡穩(wěn)定性新方法與工程應(yīng)用

巖土邊坡穩(wěn)定性分析新方法與工程應(yīng)用第一章緒論第二章邊坡穩(wěn)定性極限平衡法顯式解答第三章邊坡穩(wěn)定性極限平衡法統(tǒng)一計(jì)算框架

第四章錨固邊坡穩(wěn)定性計(jì)算分析方法第五章Morgenstern-Price法的改進(jìn)第六章嚴(yán)格Janbu法的改進(jìn)第七章邊坡臨界滑動(dòng)場(chǎng)的提出與數(shù)值模擬方法第八章基于嚴(yán)格條分法的邊坡臨界滑動(dòng)場(chǎng)第九章邊坡臨界滑動(dòng)場(chǎng)法的工程應(yīng)用第十章應(yīng)用臨界滑動(dòng)場(chǎng)法計(jì)算土壓力第十一章應(yīng)用臨界滑動(dòng)場(chǎng)法計(jì)算地基承載力第十二章總結(jié)邊坡穩(wěn)定性極限平衡法顯式解答

傳統(tǒng)方法：通過(guò)對(duì)條塊間作用力方式進(jìn)行假設(shè)，使滑體滿足部分或全部平衡條件。除瑞典法外，安全系數(shù)是隱含于平衡方程或方程組，需迭代求解。如需嚴(yán)格滿足平衡條件，安全系數(shù)求解過(guò)程非常復(fù)雜且可能出現(xiàn)不收斂。顯式方法：通過(guò)對(duì)滑面正應(yīng)力分布形狀進(jìn)行假設(shè)，使滑體滿足全部平衡條件。安全系數(shù)為顯式表達(dá)式，求解過(guò)程簡(jiǎn)單，不用劃分條塊，不存在不收斂問(wèn)題。滑體受力情況及滑面正應(yīng)力分布假設(shè)滑面正應(yīng)力分布假設(shè)假設(shè)滑面兩端正應(yīng)力由簡(jiǎn)單的微分條塊平衡條件確定，滑面中間兩正應(yīng)力值為兩個(gè)待定參數(shù)，滑面正應(yīng)力分布為3次樣條函數(shù)?；鎯啥苏龖?yīng)力計(jì)算滑面應(yīng)力分布極限平衡方程組平衡條件：水平力平衡、豎直力平衡、力矩平衡破壞準(zhǔn)則：滑面應(yīng)力分布含3個(gè)末知量（1,2andFs）的3個(gè)平衡方程：安全系數(shù)求解簡(jiǎn)化的平衡方程組：根據(jù)卡爾丹公式，上式根有4種組合情況：（1）1個(gè)實(shí)根，兩個(gè)共軛復(fù)根；（2）3個(gè)重零根；（3）3個(gè)實(shí)根中，有兩個(gè)相等；（4）3個(gè)不相等的實(shí)根。對(duì)實(shí)際邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題，不存在2個(gè)或3個(gè)不等的安全系數(shù)同時(shí)使邊坡達(dá)到極限平衡狀態(tài)，因此式P1-22只有1個(gè)實(shí)根，其余為無(wú)意義的復(fù)根，該實(shí)根為安全系數(shù)顯解：安全系數(shù)3次代數(shù)方程：算例1：與理論解比較無(wú)粘性土邊坡，坡頂受均布荷載作用，其極限荷載有理論解，Sokolovskii解。c=10kPaand=30理論極限荷載111.4kPa理論安全系數(shù)Fs=1.0實(shí)際計(jì)算安全系數(shù)Fs=1.032結(jié)論：盡管本法對(duì)應(yīng)的滑面正應(yīng)力分布與理論解有一定的差別，但計(jì)算的安全系數(shù)或坡面極限荷載與理論解非常接近，據(jù)此可認(rèn)為，建議假設(shè)的滑面正應(yīng)力分布形狀在邊坡工程應(yīng)用中是可以接受的。算例2：與Spencer法比較結(jié)論：本例中，本文方法與Spencer法計(jì)算安全系數(shù)最大誤差不超過(guò)5%；Spencer法不光滑的滑面正應(yīng)力分布可用建議的光滑分布形式代替；內(nèi)力分布的尚在合理范圍內(nèi)。邊坡仙穩(wěn)定根性極拜限平購(gòu)衡法比統(tǒng)一赴計(jì)算程框架理論匪與工露程背扛景：現(xiàn)今誤條分峽法有葡十幾另種之謠多，念每種拆方法橡都曾嶼得到虜不同諷程度背地應(yīng)往用，叔已積塔累了遼大量堅(jiān)的使辮用經(jīng)需驗(yàn)。圖許多摧國(guó)家協(xié)的規(guī)謙范規(guī)旱定，休對(duì)同鄙一邊遺坡特貸別是域土石酸壩問(wèn)墾題，業(yè)宜采搭用多爹種方標(biāo)法同價(jià)時(shí)計(jì)倒算，替比較寇結(jié)果米，根驗(yàn)據(jù)經(jīng)全驗(yàn)判自斷其筆合理克性。鹽然后瘦各種冊(cè)方法閑是不跟同的職提出偶者根如據(jù)當(dāng)松時(shí)的踢理解襯形成疾的計(jì)恨算格管式，薪后人株大都脾沿用狂原始嚴(yán)格式幅計(jì)算矛。而盛這些懼原始廉計(jì)算鉗格式種，各星種算醫(yī)法的族不統(tǒng)接一，淘也不摩便于杜人們丸理解樣各自漆方法匙的優(yōu)壩缺點(diǎn)幅。用杏上述就顯示跪解格駛式將誼所有氣條分施法統(tǒng)葉一起滋來(lái)，辜使計(jì)曉算原填理更廉為清辣晰、程計(jì)算皮過(guò)程霧更為燈便捷羽、一娘些常腫見(jiàn)的壩數(shù)值峽困難歪得到燭克服壞。統(tǒng)一抹格式臉要點(diǎn)：將卡現(xiàn)有誕12倉(cāng)種條在分法依分成薯4種與平衡眾條件另組合直，每槍種組丈合推翼導(dǎo)出軍安全望系數(shù)殺顯示竄表達(dá)第式（規(guī)基于詠滑面裕正應(yīng)共力修烏正模裁式）居，1遙2種拌條分栗法對(duì)僵應(yīng)滑餐面正喜應(yīng)力眾可用似通式丘表達(dá)童，通鍋過(guò)自毀動(dòng)迭孫代求瓦解與槳傳統(tǒng)劍方法柿意義頁(yè)一致殖的安含全系染數(shù)。平衡錄方程亦：破壞歌準(zhǔn)則墓：簡(jiǎn)化劃平衡萍方程替：現(xiàn)有陽(yáng)條分探法考弊慮4種駁平衡星條件永組合，即照：（1歷）考忽慮所帝有平結(jié)衡條優(yōu)件即懲：水促平、獅垂直泰力及沈力矩顯平衡廁(得簡(jiǎn)稱(chēng)饅HV只M組膏合)摘。Sp核en醉ce量r法、Mo述rg鴉er涂ns掠te嘗rn雹-P勺ri列ce法、Sa燃rm狡a2法、Sa專(zhuān)rm核a3法、Co擾rr醋ei涌a法。（2畫(huà)）考押慮垂游直方報(bào)向力火的平板衡和牢對(duì)選造定的央求矩癢中心棋的力圖矩平投衡（姓簡(jiǎn)稱(chēng)控VM納組合爭(zhēng)）。簡(jiǎn)化叫Bi械sh指op走法。（3收）考割慮水懼平、廳垂直枝力的蠶平衡悄（簡(jiǎn)腹稱(chēng)H味V組柿合）懷。簡(jiǎn)化降Ja用nb核u法、美國(guó)憲陸軍追工程貨師團(tuán)遷法、Lo求we喊-K趨ar另af煩ia綿th法、Sa障rm靜a1法。嚴(yán)格攤Ja聲nb胡u法自動(dòng)侍考慮撲了力流矩平柴衡，廉求解訂過(guò)程瓜中只遵用了敏兩個(gè)卸力的擠平衡惕，因注此歸孕屬H插V組池合。（4匪）僅滿對(duì)選料定的性求矩哄中心今的力壤矩平石衡（壁簡(jiǎn)稱(chēng)崖M組狠合）歷，此嘩法為瑞典陰法?；婵嬲龖?yīng)炕力修擾正VM菊、H瓣V組懲合：M組瞞合：安全秀系數(shù)費(fèi)求解安全濱系數(shù)亡表達(dá)營(yíng)式：各種乓條分美法滑控面正良應(yīng)力頁(yè)初始余值通問(wèn)式條分陜法條轉(zhuǎn)間力陣假設(shè)矮通式微分偏條塊列力平某衡條割件滑面伴正應(yīng)撕力初歉始值爸通式考慮膝過(guò)破停壞準(zhǔn)壺則嚴(yán)格Ja變nb雅u法辟等數(shù)她值導(dǎo)東數(shù)平娘滑處涌理x0位于儉區(qū)間料中部x0接近區(qū)間紋端部?jī)?nèi)力王計(jì)算戰(zhàn)與檢愈驗(yàn)條間恐水平法力：條間粗豎向排力：推力嬸線位濃置：條間護(hù)局部民安全曾系數(shù)翻：嚴(yán)格滑條分眠法待突定參版數(shù)計(jì)算對(duì)于釋不嚴(yán)蟻格條聰分法竟，可升將其健對(duì)應(yīng)走的滑敗面正臺(tái)應(yīng)力烏分布尸進(jìn)行蜘一次矛修正殿，得逐到嚴(yán)溝格意乳義上交的安賊全系濟(jì)數(shù)算例岔與比給較錨固全邊坡杯穩(wěn)定艷性計(jì)時(shí)算分瞇析方梁法傳統(tǒng)鼻方法：將吳錨固降力作擇為邊傷坡面亂外力瘡直接嶼計(jì)入洋所處調(diào)條塊灑，再增用傳盲統(tǒng)條澡分法攜直接輸計(jì)算革安全瀉系數(shù)碼。缺點(diǎn)辮是引鹽起的薯滑面孔正應(yīng)揪力分傳布在緞個(gè)別民點(diǎn)有般突變禾，與累實(shí)際陪嚴(yán)重養(yǎng)不符仇，內(nèi)營(yíng)力也欺更加墻不合錄理，調(diào)有時(shí)咬安全污系數(shù)竄計(jì)算陷出現(xiàn)奪不收煤斂。本方議法：利禮用無(wú)碧限楔碧的彈晨性應(yīng)上力解館答計(jì)旦算錨臘固力灶引起灑滑面墻正應(yīng)胡力，掃再與鴨無(wú)錨炕固力渠作用世下滑情面正結(jié)應(yīng)力梳疊加臘，經(jīng)碰過(guò)調(diào)鐵整修避正后叢使邊腐坡滿鄉(xiāng)豐足極麗限平漁衡條啄件，擠直接怕得到給已知拳錨固諷力的些安全單系數(shù)樣，或嗎給定箏的安浩全系梢數(shù)所襯需的星錨固醫(yī)力。錨固族力引眉起的勵(lì)滑面肉正應(yīng)消力分夕布徑向反應(yīng)力初：滑面久正應(yīng)務(wù)力：孔隙識(shí)水壓之力：破壞光準(zhǔn)則珍：應(yīng)力忍修正蔬：簡(jiǎn)化真式：極限宵平衡翼方程安全像系數(shù)效解答令根據(jù)航無(wú)錨鼠作用局下邊剝坡穩(wěn)某定計(jì)礦算結(jié)竭果確嗓定，展建議踏用Sp狂en協(xié)ce債r法所需蘭錨固璃力解辛答令算例鄭1算例靠2Mo顯rg符en是st始er鑼n-理Pr調(diào)ic凳e法脅的改棒進(jìn)Mo滔rg急en登st柏er助n-垮Pr判ic技e法頸是國(guó)屠際公隸認(rèn)的并性能喚最好器的能睡滿足腎所有良平衡肉條件骨的嚴(yán)脾格條匆分法捧，是準(zhǔn)國(guó)際練通用啦首選紗的計(jì)禍算任鞋意滑伏面安晃全系荷數(shù)的虹極限劃平衡造法。Mo把rg裝en堅(jiān)st勸er義n-心Pr陣ic撲e法參基本嬸點(diǎn)是紹，假侄設(shè)條余間正京切力畫(huà)比X/E在滑益體內(nèi)載分布未用一東函數(shù)f(x)峰表示紙（f(x)為夢(mèng)條間與力函危數(shù)）腳，為比例略系數(shù)。應(yīng)還用兩伏個(gè)方魯向的似力平臉衡條黃件及意力矩米平衡猾條件拔解出及安討全系高數(shù)Fs。由于遼計(jì)算姥過(guò)程腰相當(dāng)經(jīng)繁瑣考，在懼我國(guó)找始終巴未得討到廣屠泛應(yīng)耕用，殿不能讓與國(guó)哈際學(xué)格術(shù)界蓬接軌嫩。我廊國(guó)規(guī)匯范規(guī)捕定用狹剩余及推力刺法，驕實(shí)際套上是卻Mo攤rg理en障st攝er慶n-碰Pr息ic介e法蛙的特反例，盼同時(shí)彎也嚴(yán)館格J絮an本bu株法的熔特例舊。力平掏衡方貸程（考己慮兩交個(gè)方堅(jiān)向力旱平衡友條件鞋及M揮oh址r-淺Co揭ul萍o(jì)m出b準(zhǔn)滾則）條塊體抗滑閱力（疾除條劇間力置的貢菠獻(xiàn)）威：條塊婆下滑涼力（并除條客間力返的貢株獻(xiàn)）輔：條間萄力遞并推方袖程：端部異條件隙：安全藝計(jì)算邊公式款：力矩艦平衡股方程流：條間京力矩束定義陰：條間怎力矩怠遞推鐘方程傅：端部韻條件咸：計(jì)算滋公式稿：嚴(yán)格芝Ja爐nb乘u法醬的改死進(jìn)嚴(yán)格Ja叛nb歪u法即Ja刮nb襖u的普舟遍條姨分法錫，是竟國(guó)際辱上第習(xí)一個(gè)訪嚴(yán)格域條分董法。嚴(yán)格Ja麗nb弦u法的天基本垮要點(diǎn)禮是，把假定尚推力菊力位陡置，震根據(jù)兔力矩夕平衡宅條件遣推導(dǎo)添出條葡間正趙向與步切向待力的銷(xiāo)微分恰關(guān)系艦式，茶再由構(gòu)力的免平衡鳴條件膠導(dǎo)出匠安全財(cái)系數(shù)潑迭代弦計(jì)算彎公式劑。優(yōu)點(diǎn)軟：推勞力線產(chǎn)位置葵易于請(qǐng)假定爸；計(jì)裁算過(guò)有程相倉(cāng)對(duì)簡(jiǎn)涼單，鉛甚至肝可以貸手算顯，在揭計(jì)算泛機(jī)未伐普及紋年代除，應(yīng)絲式用相磚當(dāng)廣絞泛。缺點(diǎn)氣：不捕易收棉斂，霧當(dāng)條住塊較旦多更泊不易忌收斂微，當(dāng)進(jìn)條塊霞多于勒15胞-2間0，曉肯定葬不會(huì)側(cè)收斂礙。近年鼠來(lái)應(yīng)攔用受逗到限春制，GE仙OS沖LO足PE未納刪入嚴(yán)零格Ja柳nb腿u法，換僅管Fr乎ed漿lu爬nd和Kr包ah汽n的GL被E自稱(chēng)絕包括撥了嚴(yán)宇格Ja蘿nb零u法。條塊孝力矩籠平衡殿：條間典力微雪分關(guān)仰系：條間演力遞春推關(guān)過(guò)系：安全研系數(shù)派迭代貝計(jì)算轉(zhuǎn)過(guò)程副