边坡稳定分析方法及其应用研究

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我国是一个多滑坡灾害的国家。滑坡灾害给建筑、水利、铁路、公路、矿山等带来了巨大的损失。因此,做好滑坡的防灾减灾工作是边坡工程研究的主要目标。正确地评价边坡的稳定状况是滑坡防治的关键之一,而正确的评价结果又取决于科学的边坡稳定分析方法。迄今为止,边坡稳定分析方法包括极限平衡法、极限分析法、强度折减法等。极限平衡法是国内外分析边坡稳定最常用的方法。同时,随着计算机技术的发展,基于数值计算的强度折减法也得到了快速发展。为使既有研究成果更好地应用于实际工程,本文在总结前人的研究工作基础上,针对边坡稳定分析方法做了一些研究工作,其主要内容包括:(1)对二维极限平衡法,本文改进了Spencer法,并用Newton-Raphson公式建立了安全系数F和条间力参数λ的迭代求解公式。为提高计算效率,改进了临界滑动面搜索的算法。另外,用Fortran语言编制了相应的计算程序,并对上海化学工业区海堤进行了抗滑稳定分析。(2)提出了一种边坡稳定分析的三维极限平衡方法并编制了计算程序,其中考虑了边坡离散条柱侧面的竖向剪力和底滑面上垂直主滑方向上的剪力。利用所提出的方法,考察了条分条柱数对极限平衡法计算边坡安全系数收敛性的影响,分析了条柱侧面剪力在极限平衡状态下的平均发挥程度。通过引入水平地震系数,分析了边坡在地震作用下的稳定性和条柱侧面抗剪强度平均发挥系数的变化。(3)采用有限差分程序FLAC3D对经典算例和基坑内开挖工作面边坡进行了基于强度折减法的三维稳定分析。分析了开挖深度、开挖坡度、
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