改进Sarma法在岩质高边坡开挖稳定分析中的应用.pdf

第４１卷 第１０期 人　民　长　江 Ｖｏｌ．４１，Ｎｏ．１０ ２０１０年 ５月　 　 Ｙａｎｇｔｚｅ　Ｒｉｖｅｒ　 　 Ｍａｙ， ２０１０ 　　文章编号：１００１－４１７９（２０１０）１０－００４２－０３ 改进 Ｓａｒｍａ法在岩质高边坡开挖稳定分析中的应用 苏 忖安，盛 松 涛 （长沙理工大学水利学院，湖南长沙４１０１１４） 摘要：针对采用极限平衡分析法计算边坡稳定时，由于没有考虑条块间力，不能满足所有静力条件，计算安全 系数较之其他较严格的方法偏低的问题，提出了考虑高边坡开挖过程引起的地应力释放荷载的改进Ｓａｒｍａ法 稳定分析方法，利用改进的Ｓａｒｍａ法对某水电站高边坡进行了稳定分析，为分析岩质高边坡在开挖过程中的 稳定安全提供了较切合实际的理论依据。 关　键　词：改进Ｓａｒｍａ法；稳定分析；高边坡开挖；岩质高边坡 中图法分类号：ＴＶ６９８　　　文献标志码：Ａ 　　在岩质高边坡稳定计算中多采用极限平衡 者，意味该物理量包含的ｃ和 均已经被安全系数Ｆ φ ｒ 法［１－３］，其中，由于瑞典圆弧法能够基本反映实际工程 缩减。在开挖瞬时视整个滑体为研究对象，并假定各条 出现的土质边坡滑动模式，因而在边坡稳定分析中得 块在重力Ｗ 以及开挖引起的地应力释放荷载Ｐ共同 ｉ ｉ 到了广泛应用。但传统的瑞典圆弧法没有考虑条块间 作用下处于极限平衡状态。 力，不能满足所有的静力平衡条件，计算安全系数较之 其他较严格的方法偏低。本文在充分考虑高边坡开挖 引起的地应力释放荷载（主要由构造应力场引起）的 基础上，对Ｓａｒｍａ于１９７９年首先提出的对滑坡体进行 斜条分的极限分析方法进行了改进，并用该法分析了 某水电站高边坡开挖过程中的稳定性。 图１　斜条分模式 根据条块垂直和水平方向力的平衡，可以建立以 １　改进Ｓａｒｍａ法计算原理 下方程： Ｎｃｏｓ ＋Ｔｓｉｎ ＝－Ｐｓｉｎ ＋Ｗ ＋Ｘ ｃｏｓ － α α β δ １．１　考虑构造地应力释放的平衡方程 ｉ ｉ ｉ ｉ ｉ ｉ ｉ ｉ＋１ ｉ＋１ Ｘｃｏｓ －Ｅ ｓｉｎ ＋Ｅｓｉｎ δ δ δ 图１所示开挖后形成的边坡滑裂面由一系列直线 ｉ ｉ ｉ＋１ ｉ＋１ ｉ ｉ 组成。滑体分割为ｎ个条块，条块界面倾斜。分析作 （１） Ｔｃｏｓ －Ｎｓｉｎ ＝－Ｐｃｏｓ ＋Ｘ ｓｉｎ －Ｘｓｉｎ ＋ α α β δ δ 用在第