基干非饱及土渗流及强度理论三维边坡稳定探析.doc

基干非饱及土渗流及强度理论三维边坡稳定探析 　　摘要：在边坡稳定分析中，?M行三维稳定分析时通常都是采用饱和土强度理论，事实上地下水位以上的非饱和区的基质吸力会影响边坡稳定的安全系数，所以有必要基于非饱和土强度理论进行边坡稳定性分析。因此，基于非饱和土强度理论，并结合三维简化Bishop法思想推导了三维非饱和边坡稳定安全系数公式来评价边坡稳定性，并编制了相应的程序。最后，基于所提方法对嘶马河道岸坡的稳定性进行了评价，结果表明利用非饱和强度理论的岸坡安全性能比利用饱和强度理论的安全性有所提高，能更客观地对岸坡稳定进行评价 关键词：非饱和土强度理论；三维简化Bishop法；三维稳定分析 中图分类号：U416文献标志码：A文章编号：1672-1683（2017）01-0199-05 Abstract：In the slope stability analysis，the strength theory of saturated soil was commonly adopted in three-dimensional slope stability analysis，but in fact the effect of matric suction in unsaturated zone could not be ignored，so it is necessary to adopt the strength theory of unsaturated soil for slope stability analysis.Therefore，based on the strength theory of unsaturated soil and thought of three-dimensional simplified Bishop’s method，a new formula of safety factor was deduced to evaluate slope stability and corresponding program was developed.Finally，the slope stability of Sima reach in Yangtze river was analyzed using the proposed method，the results indicated that the safety factor was increased based on strength theory of unsaturated soil compared to strength theory of saturated soil and it was more reasonable to evaluate slope stability by the proposed method. Key words：strength theory of unsaturated soil；three-dimensional simplified Bishop′s method；three-dimensional slope stability analysis 目前在边坡稳定性分析中，极限平衡分析的二维条分法因其方法简单且计算精度也符合工程要求，一直以来被广泛应用。然而，实际自然界无论挖方还是填方边坡或挖填结合边坡，均或多或少存在软弱结构面和各向异性，均质挖方填方土坡也同样因施工工序和土坡上的构筑物影响，滑坡体往往具有明显的空间三维特性，再将边坡简化为二维稳定分析就不再适合。因此，针对边坡的三维特性，国外诸多学者较早地提出了不同的基于二维条分法的三维扩展条柱法。Hovlnad忽略了条柱间所有作用力提出了三维扩展普通条柱法[1]，Chen和Chmaeua假设条柱侧面间作用力平行于滑面提出了三维扩展Spencer法[2]，Hunger忽略了条柱侧面垂向剪切力提出了三维扩展简化Bishop法[3]，并提出了三维简化Janbu法[4]。之后，Zhang[5]和Lam[6]分别对三维Spencer法进行了改进，Huang[7]对三维简化Bishop法进行了改进。相对而言，国内对于三维稳定分析法开展研究较晚，冯树仁[8]，陈祖煜[9]，陈胜宏[10]，张均峰[11]等分别针对各种三维扩展法进行了改进 上述方法中常采用饱和土强度理论，从而忽略了非饱和区中由负孔隙水压力提供的部分抗剪强度。然而，边坡中的很大一部分处于非饱和区，所以有必要采用非饱和土强度理论进行分析。目前，应用非饱和土强度理论并结合边坡稳定分析的二维条分法的研究已经较多，但是基于非饱和土强度理论的三维边坡稳定分析并不多见。曹亚星[12]在