地震作用下邊坡穩(wěn)定性分析方法

邊坡穩(wěn)定性分析方法述評(píng) 周曉明，游啟升，吳蓋 河海大學(xué)水利水電工程學(xué)院，南京210098 0引言 邊坡穩(wěn)定性問題涉及礦山工程、道橋工程、水利工程、建筑工程等諸多工程領(lǐng) 域。近幾十年特別是近20a，隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)的大力發(fā)展，邊坡穩(wěn)定性的研究 及其維護(hù)顯得越來越重要。這些工程都涉及到大量的邊坡問題，而且，作為三大自 然災(zāi)害（地震、洪水和崩塌滑坡泥石流）之一的滑坡災(zāi)害嚴(yán)重地危及到國家財(cái)產(chǎn)和 人們生命的安全，所以對邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性研究具有十分重要的意義。其主要目的就 是分析邊坡穩(wěn)定分析方法的發(fā)展，述評(píng)各種常用的分析方法，簡要探討一下邊坡穩(wěn) 定分析的發(fā)展趨勢。 邊坡穩(wěn)定性研究已有100a以上的歷史。早期的邊坡研究是土體為研究對象 的，其主要是采用材料力學(xué)和簡單的均質(zhì)彈性、彈塑性理論為基礎(chǔ)的半經(jīng)驗(yàn)半理論 性質(zhì)的研究方法，并把此方法用于巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性研究，但由于其力學(xué)機(jī)理的粗

邊坡穩(wěn)定性分析方法簡介?——本資料為邊坡穩(wěn)定性分析方法簡介，共31頁。簡介：對于大型或地質(zhì)條件復(fù)雜的邊坡，其穩(wěn)定性分析一般分兩階段(定性+定量)進(jìn)行。第—階段(定性)，對初勘所取得的地質(zhì)資料進(jìn)行研究，由于這階段試驗(yàn)資料少，多用定性分析對邊坡穩(wěn)定性...

邊坡穩(wěn)定性分析方法介紹

邊坡穩(wěn)定分析方法一般可以分為兩種基本的方法：確定性分析和不確定性分析。但在使用時(shí)都有一定的假設(shè)條件和限制條件。確定性方法應(yīng)用的較多的是極限平衡法，有限元法。在大型邊坡中有時(shí)也用不確定性方法做補(bǔ)充。

將邊坡穩(wěn)定性分析的方法分為確定性分析方法(以瑞典圓弧法、簡化bishop法等為代表的極限平衡法和以有限元法、有限差分法等為代表的數(shù)值分析方法)和非確定性方法(可靠度法、模糊綜合判斷法、灰色系統(tǒng)法、人工智能法等),詳述了各分析方法的原理、優(yōu)缺點(diǎn)以及適用性,并對其中一些方法進(jìn)行了比較分析,提出了巖土邊坡系統(tǒng)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的發(fā)展方向.

介紹了邊坡體穩(wěn)定性分析的一些計(jì)算方法,著重描述了這些方法的研究現(xiàn)狀及其特點(diǎn),并對邊坡穩(wěn)定性分析方法的發(fā)展做了展望,提出邊坡穩(wěn)定性分析方法的應(yīng)用模式:根據(jù)實(shí)際邊坡工程的具體特點(diǎn)及使用目的,同時(shí)利用多種分析方法進(jìn)行綜合分析驗(yàn)證,以得出一個(gè)客觀、可靠、合理的邊坡穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)結(jié)果。

對目前邊坡穩(wěn)定性分析中所采用的方法進(jìn)行了歸納,分析總結(jié)了圖解法、極限平衡理論、數(shù)值分析方法、復(fù)合法等確定性分析方法的發(fā)展情況。詳細(xì)分析了邊坡穩(wěn)定性分析方法的最新進(jìn)展和邊坡穩(wěn)定性分析中的新方法、新理論及各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。指出隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的興起和軟件的應(yīng)用,多種方法的綜合運(yùn)用成為邊坡穩(wěn)定性分析的發(fā)展方向。

巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析方法及工程應(yīng)用

伴隨著公路建設(shè)、橋梁建設(shè)、水利建設(shè)等現(xiàn)代常見的工程建設(shè)越來越注重工程質(zhì)量,邊坡穩(wěn)定性成為衡量其工程質(zhì)量的一個(gè)十分重要的標(biāo)準(zhǔn)對其的分析方法也日益豐富,準(zhǔn)確性也不斷提高。

以某鐵路棄土場為背景,利用有限元軟件abaqus與巖土工程軟件geo-slope對棄土堆穩(wěn)定性進(jìn)行了計(jì)算分析.結(jié)果表明:利用強(qiáng)度折減法和極限平衡法計(jì)算所得安全系數(shù)均大于1.35,邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài),兩種計(jì)算方法所得結(jié)果基本一致.

介紹了巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性研究的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀及常用穩(wěn)定性分析方法。結(jié)合工程實(shí)例,分別用極限平衡法和有限元數(shù)值法,綜合考慮兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn),對紅砂巖高陡邊坡進(jìn)行全面的穩(wěn)定性分析,并針對性的提出經(jīng)濟(jì)合理的治理方案。

綜述了邊坡穩(wěn)定性分析研究的歷史及方法,介紹了目前常用的邊坡穩(wěn)定分析方法,對邊坡穩(wěn)定性分析方法的發(fā)展趨勢作了簡要論述。

常用的邊坡穩(wěn)定性分析方法——土坡就是具有傾斜坡面的土體。土坡有天然土坡，也有人工土坡。天然土坡是由于地質(zhì)作用自然形成的土坡，如山坡、江河的岸坡等；人工土坡是經(jīng)過人工挖、填的土工建筑物，如基坑、渠道、土壩、路堤等的邊坡。本章主要學(xué)習(xí)目前常用的邊...

邊坡穩(wěn)定性分析方法及災(zāi)害防治措施研究

工程邊坡穩(wěn)定性分析方法 1．邊坡穩(wěn)定性分析按《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（gb50287-1999） “附錄f邊坡穩(wěn)定分析”的規(guī)定進(jìn)行。邊坡變形破壞類型見下表。 表b-1邊坡變形破壞分類表 變形破壞類型變形破壞特征 崩塌邊坡巖體墜落或滾動(dòng) 滑 動(dòng) 平面型邊坡巖體沿某一結(jié)構(gòu)面滑動(dòng) 弧面型散體結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)的巖質(zhì)邊坡或土坡沿弧形面滑動(dòng) 楔型體結(jié)構(gòu)面組合的楔型體，沿滑動(dòng)面交線方向滑動(dòng) 蠕 變 傾倒反傾向?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)的邊坡，表部巖層逐漸向外彎曲、傾倒 潰屈 順傾向?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)的邊坡，巖層傾角與坡角大致相似，邊坡下部巖層逐漸 向上鼓起，產(chǎn)生層面拉裂和脫開 側(cè)向張裂 雙層結(jié)構(gòu)的邊坡，下部軟巖產(chǎn)生塑性變形或流動(dòng)，使上部巖層發(fā)生擴(kuò)展、 移動(dòng)張裂和下沉 流動(dòng)崩塌碎屑類堆積向坡角流動(dòng)，形成碎屑流 2．對邊坡巖體中應(yīng)實(shí)測結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀、延伸長度，確定結(jié)構(gòu)面貫通

常用的邊坡穩(wěn)定性分析方法 第一節(jié)概述..........................................................................................1 一、無粘性土坡穩(wěn)定分析...........................................................1 二、粘性土坡的穩(wěn)定分析...........................................................1 三、邊坡穩(wěn)定分析的總應(yīng)力法和有效應(yīng)力法.......................1 四、土坡穩(wěn)定分析討論................................................................1 第二節(jié)基本概念與基本

列舉了目前邊坡穩(wěn)定性分析中所采用的方法,簡要闡述了地質(zhì)地貌條件類比法、圖解法、極限平衡分析法等傳統(tǒng)分析方法和有限元法、離散元法、無界元法等數(shù)值分析方法的原理,分析了這些方法的優(yōu)缺點(diǎn),最后簡要說明了abaqus軟件在邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用。為正確認(rèn)識(shí)邊坡穩(wěn)定性、合理設(shè)計(jì)和治理邊坡、降低邊坡失穩(wěn)災(zāi)害帶來的損失提供依據(jù)。

在進(jìn)行巖石邊坡穩(wěn)定性的分析過程中,相關(guān)人員應(yīng)該根據(jù)勘探地點(diǎn)的實(shí)際情況,采用有效的勘探方法,才能夠進(jìn)一步提高勘探的準(zhǔn)確性,促進(jìn)勘探工作的順利開展。因此,本文針對于巖石邊坡穩(wěn)定性分析方法進(jìn)行了具體的分析和研究,希望本文的分析能夠進(jìn)一步促進(jìn)地質(zhì)勘探工作的順利進(jìn)行。

邊坡失穩(wěn)是公路工程建設(shè)中經(jīng)常遇到的重要問題之一。隨著近年來高速公路走進(jìn)山區(qū),巖石邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象屢出不鮮,給工程建設(shè)帶來了嚴(yán)重危害,給人民生命財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重?fù)p失。在公路工程設(shè)計(jì)過程中,由于客觀原因無法全面了解巖體的內(nèi)部構(gòu)造,在基礎(chǔ)資料有限的前提下,如何恰當(dāng)?shù)貙吰碌姆€(wěn)定性進(jìn)行分析是個(gè)急待研究的課題。

綜合目前對邊坡穩(wěn)定性分析方法,從評(píng)價(jià)方法特點(diǎn)出發(fā),對邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法分類為安全系數(shù)評(píng)價(jià)法、閾值評(píng)價(jià)法、試驗(yàn)?zāi)M法。詳細(xì)論述了各種方法的優(yōu)缺點(diǎn),并對今后的研究方向及發(fā)展趨勢進(jìn)行了探討。

本文在前人研究成果的基礎(chǔ)上,首先介紹了目前常用邊坡穩(wěn)定性分析的方法及研究現(xiàn)狀,重點(diǎn)分析了極限平衡法、數(shù)值分析法的基本原理、優(yōu)缺點(diǎn)及使用范圍.最后提出了邊坡穩(wěn)定性分析方法的發(fā)展趨勢.

對于具有應(yīng)變軟化特性的巖土質(zhì)邊坡,如果按照峰值強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析,會(huì)遺留安全隱患;如果取殘余強(qiáng)度分析,則會(huì)增加工程成本,造成不必要的浪費(fèi)。因此考慮應(yīng)變軟化的邊坡穩(wěn)定性分析方法對于此類邊坡的評(píng)價(jià)與治理具有重大的意義。首先基于巖土體的應(yīng)變軟化本構(gòu)借助flac軟件實(shí)現(xiàn)了邊坡的漸進(jìn)性破壞過程模擬;其次基于最大剪應(yīng)變增量確定了邊坡的滑面;基于滑面上強(qiáng)度參數(shù)的時(shí)空分布規(guī)律借助matlab軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了基于矢量和法的應(yīng)變軟化邊坡穩(wěn)定性分析;然后基于材料參數(shù)沿滑面的空間分布規(guī)律提取了等效黏聚力和等效內(nèi)摩擦角,并借助極限平衡法分析了邊坡在漸進(jìn)性破壞過程中滑面及安全系數(shù)的變化過程,用于補(bǔ)充上一種方法在坡體未產(chǎn)生明顯破壞時(shí)的不足;最后將兩種不同的應(yīng)變軟化邊坡穩(wěn)定性分析方法對應(yīng)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比分析,驗(yàn)證了兩種方法的合理性及可靠性,同時(shí)兩種方法形成相應(yīng)的互補(bǔ)關(guān)系,很好地解決了應(yīng)變軟化邊坡穩(wěn)定性的分析問題。