会议专题

基于变形场和应力场的边坡稳定性研究

  目前用于边坡稳定性分析的数值方法中的强度折减法通常是仅对强度参数进行折减,且采用的是理想弹塑性模型,用于求得边坡的安全系数,由于其在弹性阶段是按线弹性且对弹性模量不折减,故未能充分考虑屈服前岩土体的非线性,采用这种理想弹塑性模型的强度折减法其计算所得到的变形偏小。本文基于Duncan-Chang非线性本构模型基础上,提出在弹性阶段对弹性模量也进行折减的变模量弹塑性模型强度折减法,可以获得更符合实际的变形场。同时结合实际滑动边坡,在变模量强度折减法的基础上,发展了局部强度折减法,工程实践表明局部强度折减法的变形场能更好的反应边坡真实的渐进变破坏过程,本文利用变模量方法得出的边坡应力场和变形场,探讨了通过该应力场和位移场判断滑坡的破坏类型及确定最优加固位置的方法。根据数值分析结果,发现推移式滑坡其坡体的上部的位移和应力水平高于下部,而牵引式滑坡的下部的位移和应力大于上部,复合式滑坡则是推移式和牵引式的组合,从而可以根据应力场和位移场较明确地确定滑坡体的滑坡类型。通过假设采用抗滑桩加固滑坡体,设定抗滑桩处于不同的位置,研究了不同加固位置时安全系数大小与坡体应力场和位移场的关系,发现当抗滑桩置于应力水平和位移场较大的部位时可以获得较大的安全系数,因而推移式滑坡的最优加固位置在坡体的上部,牵引式滑坡的最优加固位置在坡体的下部,复合型滑坡的最优位置在坡内应力水平和位移场较大的部位。因此,可以根据数值分析得到的应力场和位移场确定滑坡的最优加固位置,为工程处理提供较明确的合理加固处理位置,这对指导滑坡处理有较好的意义。本文通过对几个典型滑坡进行的计算分析,验证了该方法的合理性和可行性。本文是为扩大变模量弹塑性强度折减法应用范围的一种探讨。

岩土边坡 结构稳定性 力学参数 数值计算

杨光华 张玉成 钟志辉 张有祥

广东省水利水电科学研究院,广州510610;武汉大学土木建筑工程学院,武汉430072;广东省岩土工程技术研究中心,广州510640 广东省水利水电科学研究院,广州510610;广东省岩土工程技术研究中心,广州510640 广东省水利水电科学研究院,广州510610;武汉大学土木建筑工程学院,武汉430072 北京市勘察设计研究院有限公司,北京10038

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2012-12-07(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)