基于有限元极限平衡法的生基坪滑坡稳定性分析.pdfVIP

第 36卷第 3期 华 北 水 利 水 电 大 学 学 报(自然 科 学 版) V。1．36N。 ． 3 鱼 JournalofNorthChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower(NaturalScienceEdition) Jun．2015 DOI：10．3969／j．issn．1002—5634．2015．03．013 基于有限元极限平衡法的生基坪滑坡稳定性分析 刘汉东，李冬冬，王忠福 (华北水利水 电大学 资源与环境学院，河南 郑州 450045) 摘 要 ：依据有限元法计算得出的边坡应力状态 ，应用极限平衡法 的原理对边坡进行稳定性分析 ，既可考虑岩土体 变形对边坡稳定性的影响，又能给 出工程上易于接受 的安全系数 ．应用有 限元极限平衡法对重庆生基坪滑 坡进行了稳定性分析 ，并将计算结果与刚体极限平衡法、强度折减法 的结果进行对 比．结果表明：有限元极 限平衡法计算所得的安全系数 比刚体极限平衡法的计算结果稍低 ，与 Janbu法计算值 的相对差值最小，为 0．85％，与 Spencer法计算值的相对差值最大，为 6．11％；比强度折减法 的计算结果稍高；有限元极限平衡 法的计算结果介于刚体极限平衡法和强度折减法之间． 关键词 ：滑坡 ；有限元极 限平衡法 ；刚体极 限平衡法 ；强度折减法 ；稳定性分析 ；安全系数 中图分类号 ：P642．22 文献标识码 ：A 文章编号：1002—5634(2015)03—0053—05 刚体极限平衡法和有限元法是边坡稳定性分析 介绍了应用有限元极限平衡法分析边坡稳定性 的过 的主要方法．刚体极 限平衡法将岩土体视为刚体 ，未 程．王连捷等 。。研究 了存在已知滑动面和不存在滑 考虑岩土体变形对边坡稳定性 的影 响，并且在计算 动面时有 限元极 限平衡法计算滑坡安全 系数 的方 安全系数时进行了诸多假设 ，其计算结果 的准确性 法．徐卫亚等 在边坡稳定性分析 中引入了图论 中 值得商榷．但该方法给出了明确的安全 系数用于评 解决最短路 问题的Dijkstra算法 ，建立 了基于 Dijk． 价边坡的稳定性 ，在工程 中得到了广泛的应用．有限 stra算法的有 限元极限平衡方法．李红军等 将有 元法通过计算边坡 内部任一点 的应力状态，可 以考 限元极限平衡法应用到三维边坡中，得到的稳定分 虑岩土体变形对其稳定性的影 响，但未能给出明确 析结果与刚体极限平衡法和有限元强度折减法的结 的安全系数 ，不便于工程应用． 果保持一致 ，认为将该法应用于空间边坡稳定性安 因此 ，将刚体极限平衡法 ¨与有限元法 结合 全评价是可行的．多数研究者仅将有限元极 限平衡 起来对边坡进行稳定性分析逐渐成为新 的趋势 ，将 法应用于简单的理想模型 ，少有将其应用到实 际边 有限元计算出的应力场应用到极限平衡法中求解安 坡工程中．笔者将该方法应用到重庆生基坪滑坡 的 全系数，既能考虑岩土体变形对边坡稳定性的影响， 稳定性分析中，并将计算结果与极限平衡法 、有限元 又可以给出工程 中广泛应用 的安全系数．许多学者 强度折减法的结果进行对 比分析． 对此进行了相关 的研究与探索．Brown和 King 首 1 边坡稳定性分析方法 次将有 限元极限平衡法应用到线弹性土质边坡 的稳 定性分析中．Liu等 应用极限平衡法 、有限元极 限 1．1 有 限元极限平衡法 平衡法、强度折减法对几个简化的滑坡进行