圆弧滑面滑坡推力的数值解研究f （ s 0） - 地质与勘探.PDF

维普资讯 第4JD卷 第3期 地 质 与 勘 探 Vo1．40 NO．3 2004年 5月 GE0L0GY AND PR0SPECTING May，2004 圆弧滑面滑坡推力的数值解研究 戴自航 ，沈蒲生 (1．福州大学环境与资源学院，福州 350002；2．湖南大学土木工程学院，长沙 410082) [摘 要]基于国内折线滑面滑坡推力计算传统的分块传递系数法原理，提出了适用于圆弧滑面滑 坡推力计算的数值积分法，推导了有关的计算公式，编制了实用的计算程序。由程序实例计算图形处理 结果，探讨了滑坡推力随位置变化的某些规律，这对于滑坡治理设计是有益的；同时根据对滑体 内部力 函数的变化规律的分析，指出了传递系数法尚存在的问题。 [关键词]滑坡推力 传递系数法 圆弧滑面 数值积分法 内部力函数 [中图分类号]TU431；U448．14 [文献标识码]A [文章编号]0495—5331(2004)03—0093一o4 1 分块传递系数法 式中 称为下滑力传递系数，按下式表达 在对滑坡进行稳定分析和治理设计中，我国铁 … s( )一 sin( ) (2) 路部门最先提出了分块传递系数法 ¨(不平衡推力 传递法)，该方法具有简单适用的优点，几乎成为国 严格地说，分块传递系数法仅适用于折线滑面 内各部 门在计算滑坡推力时唯一选用的方法。 滑坡推力的计算。然而，实际工程滑坡，尤其是较为 均质的土体滑坡，其滑动面并非 由多段折线滑面构 该方法的分析原理是：假定滑动面由一系列折 成，而往往更接近于圆弧滑面。迄今为止，对于圆弧 线滑面构成，各分块下滑力平行于底滑面，如图1所 滑面，人们似乎理所当然地按有关文献 ¨．2建议将 之以若干折线滑面近似代替，仍采用传统的分块传 递系数法计算滑坡推力。笔者认为，如此处理是欠 妥的，计算的滑坡推力可靠性值得怀疑。我国现行 规范 ，也仅建议了上述折线滑面推力计算法。因 此，根据传统的分块传递系数法分析原理，提出更 适于圆弧滑面滑坡推力计方法是很有必要的。 2 圆弧滑面滑坡推力数值计算法 设有典型饱和均质土坡，如图2所示，土的容重 为 ，直接快剪强度指标为c、(对于已滑边坡则应 取其残余抗剪强度指标c、 )，坡面OD为单一直 图l 折线滑面滑体块段受力分析 线斜坡，坡度 =1：m ，坡高为h，滑动面ABC为圆 示。取单位厚度滑体进行分析，将各力 (在不考虑 弧面，半径为 R。在图示坐标系中，圆心坐标为 O 其它外力荷载时)投影在相应分块底滑面上，根据 ( ，