第五章 斜坡变形破坏.ppt

2）边界单元法(BEM) 该方法只需对已知区的边界极限离散化，因此具有输入数据少的特点。由于对边界极限离散，离散化的误差仅来源于边界，区域内的有关物理量是用精确地解析公式计算的，故边界单元法的计算精度高，在处理无限域方面有明显的优势。不足之处：一般边界元法得到的线性方程组的关系矩阵式不对称矩阵，不便应用有限元中成熟的对稀疏对称矩阵的系列解法。另外，边界元法在处理材料的非线性和严重不均匀的边坡问题方面远不如有限元法。 3）离散单元法（DEM） 由Cundall(1971)首先提出，该方法利用中心差分法解析动态松弛求解，为一种显式解法，不需要求解大型矩阵，计算比较简便，其基本特征在于允许各个离散块体发生平动、转动、甚至分离，弥补了有限元法或边界元法的介质连续和小变形的限制。故该方法特别适合块裂介质的大变形及破坏问题的分析。缺点是计算时步需要很小、阻尼系数难以确定等。 还可以直观反映岩体变化的应力场、位移场及速度场等各个参数的变化，可以模拟边坡失稳的全过程。 4）块体理论(BT) 由Goodman和Shi（1985）提出，该方法利用拓扑学的群伦评价三维不连续岩体稳定性。其建立在构造地质和简单的力学平衡计算的基础上。利用块体理论能够分析节理系统和其它岩体不连续系统，找出沿规定临空面岩体的临近块体。它为三维分析方法，随着关键块体的确定，能够找出具有潜在危险的关键块体在临空面的位置及其分布。块体理论部提供大变形下的解答，能较好地应用于选择边坡开挖的方向和形状。 三）Sarma法（简介） Sarma于1979年提出，是极限平衡分析法的一种，可评价各种破坏模式的边坡。此方法与条分法分块不同，其条块划分的两侧边界可以为垂线，也可不为垂线，它既考虑了条块侧面剪力平衡，也考虑了滑面上的剪力平衡，还可评价外荷对边坡的作用。 四）近代理论计算法 它是将土力学、岩石(岩体）力学、弹塑性力学、断裂力学、损伤力学等多种力学和数学计算方法应用于边坡稳定性的定量评价和预测。量化分析涉及稳定性计算、失稳时间预报、稳定空间预测等。任何计算方法的成功都必须建立在深入查明原型特征和做出符合实际情况的演化机制分析的基础上，机制分析需考虑以下几方面; 1. 力学模型和数学模型 必须根据地质和演化机制模式建模。潜在破坏面的位置和形态特征、坡体中的变形破裂迹象，以及水动力模式等，均要通过变形破坏机制分析加以确定。 2. 主导因素和敏感因素 据边坡形成演化全过程与各环境动力因素的相关分析加以确定的主导因素和敏感因素，不仅是单体边坡稳定性计算中建立动力作用模型的依据，而且也是群体边坡稳定性评价时确定权值和隶属度等有关参数的重要信息。 3. 计算参数的选取 坡体各种强度参数和物理、水理性质等参数，都是随边坡演化而变化的变量，因而只有判明边坡的演化机制和演化阶段，才能正确选取。 4. 计算方法的选择 也要建立在机制分析的基础上。变形破坏判据计算法，可更充分地反映边坡演变的实际情况，是值得进一步探索完善的量化分析方法。 第八节 斜坡变形破坏的防治 主要的防治措施不外乎提高抗滑力和减少下滑力，主要措施如下： 一、支挡工程：支挡滑体或把滑体固定在稳定的地层上，提高斜坡抗滑力和减少下滑力。常用措施： 1.挡墙，亦称挡土墙，位于滑体的前缘，借助于自身的重量以支撑滑体的下滑力。 2.抗滑桩：用于支档滑体下滑力使之固定于滑床的桩柱，一般设置于滑坡的前缘。 3.锚杆（索） 4.支撑：防治陡峭斜坡顶部的危岩体，制止其崩落。 二、排水：排除地表水和地下水(拦截地表水流、水平钻孔疏干、垂直孔排水、隧洞疏干、支撑盲沟等）。 三、减荷反压 四、其它（防冲护坡、土质改良、防御绕避等） The examples are all from Taiwan ground anchoring (On Tokushima island, Japan ) LANDSLIDE AVOIDANCE This diagram shows how water can move through a landslide: where it comes from and where it goes to Surface drainage ditches (Japan) 三、崩塌与滑坡区别： 1.岩性条件 2.地形地貌条件：崩塌坡度常大于50°，而滑坡常小于50°。 3.从运动本质看，崩塌属于倾倒、坠落，运动突然；而滑坡则属于剪切滑动，下滑速度较慢。 4.位移方向：崩塌垂直位移大于水平位移，重心位置降低很多；滑坡水平位移