路基边坡稳定性评价方法研究.pdfVIP

路基工程26 全国中文核心期刊 期） 2009 年第1 期（总第142 · · 路基边坡稳定性评价方法研究* 陈开圣 方 琴 熊 岚 （贵州大学土木建筑工程学院 贵州贵阳 550003） 摘 要 研究和分析了目前路基边坡工程中常用的几种稳定性分析方法， 对它们各自的主要原 理、 特点及其优缺点等进行了阐述， 指出了边坡稳定性分析存在的问题， 介绍了路基边坡系统稳定性 评价的发展趋势。 关键词 路基 边坡 稳定性 评价 随着我国公路建设的飞速发展，高等级公路日益 法分析土坡稳定性问题以来，数值计算方法在岩土工 增多，并逐步向山区延伸，这将不可避免地出现大量 程中的应用发展迅速，并取得了巨大进展。有限单元 高填路堤和深挖路堑，因此，开展对路基边坡稳定性 法的优点部分地考虑了边坡岩体的非均质和不连续 ［1］ 性，可以给出岩土体的应力-应变大小和分布，能近 评价方法的研究具有十分重要的意义 。 似地从岩土体的本构关系去分析边坡的变形破坏机 1 边坡稳定分析方法现状 制，分析最先和最容易发生屈服破坏的部位和需要首 从现有资料看，边坡稳定分析方法不断发展，由 先进行加固的部位等。避免了极限平衡分析法中将滑 定性逐步走向定量。定性方法是通过工程地质勘察， 体视为刚体而过于简化的缺点，但对于大变形求解、 对影响边坡稳定性的主要因素、可能的变形破坏方式 岩体中不连续面、无限域和应力集中等问题的求解还 ［3］ 及失稳的力学机制等进行分析，对已变形地质体的成 不甚理想 。 因及其演化史进行研究，从而提出被评价边坡的稳定 1.2.2 无单元法 性状况及其发展趋势的定性说明和解释，主要包括自 无单元法采用滑动最小二乘法所产生的光滑函数 然历史分析法、工程地质类比法及图解法。定量计算 近似场函数。它保留有限元的一些特点，但摆脱了单 方法根据不同边坡类型、稳定分析目的及精度要求对 元限制，克服了有限元的不足。无单元法只需结点信 应不同的方法。主要包括刚体极限平衡分析法及数值 息而不需单元信息，处理简单，计算精度高，收敛速 分析方法等。 度快，提供了场函数的连续可导近似解。基于这些优 ［4］ 1.1 刚体极限平衡分析法 点，无单元法具有广阔的应用前景 。 刚体极限平衡分析法是假设滑动面已知，其形状 1.2.3 离散单元法 可以是平面、圆弧面、对数螺旋面或其他不规则面， 离散单元法（DEM）是将所研究的区域划分成一 通过考虑由滑动面形成的隔离体的静力平衡，确定沿 个个分离的多边形块体单元，块与块之间没有变形协 这一滑动面发生滑动时的破坏荷载。有的方法考虑隔 调的约束，但需满足平衡方程。块体的运动不是自由 离体的整体平衡，有的把隔离体分成若干竖向的土 的，它会遇到邻接块体的阻力。这种方法的一个突出 条，并对条间力作一些简化，然后考虑每一土条的静 功能是它在反映岩块之间接触面的滑移、分离与倾翻