圆弧滑动边坡改进条分法的数值分析

第２４卷２０１０矩第２期

４月

岩土工程技术

ＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅ

Ｖ０１．２４Ｎｏ．２

Ａｐｒ，２０１０

文章编号：１００７—２９９３（２０１０）０２—００６７—０４

圆弧滑动边坡改进条分法的数值分析

刘子振

（台州学院建筑工程学院，浙江台州３１８０００）

【摘要】结合传统极限平衡方法和现代极限平衡方法，对圆弧滑动边坡进行垂直条分，将条块间的作用力一般化，提出了基于圆弧滑动的改进条分法。建立了圆弧滑动边坡的力学计算式，确定了一般化的条间力影响系数和边坡安全系数的关系式。运用数值计算和迭代程序，得出滑体分别在力平衡和力矩平衡下的安全系数随条间力影响系数变化情况，从而定量地描述了边坡稳定状态。结果表明，圆弧滑动垂直条分改进方法反映了滑动面和垂直面相互影响情况，数值计算简便，而且精度较高。

【关键词】圆弧滑动；边坡稳定；垂直条分；改进；数值分析

【中图分类号】ＴＵ４５７【文献标识码】Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７－２９９３．２０１０．０２．００４ＮｕｍｅｒｉｃａｌＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＩｍｐｒｏｖｅｄＶｅｒｔｉｃａｌＳｌｉｃｅｓＭｅｔｈｏｄｆｏｒＣｉｒｃｌｅＳｌｉｐＳｌｏｐｅ

ＬｉｕＺｉｚｈｅｎ

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０引言

引起坡体滑动的主要原因是岩土体中剪应力的增加或岩土的抗剪强度的降低，从而导致岩土体的强度破坏。自从Ｆｅｌｌｅｎｉｕｓ提出圆弧滑动法以来，传统的极限平衡方法己经衍生了很多种边坡稳定分析方法，如Ｂｉｓｈｏｐ法［¨、不平衡推力法［２｜、Ｓａｒｍａ法［引、Ｓｐｅｎｃｅｒ法Ⅲ等。传统的方法所需的条件在实际中是很难满足的，随着现代计算机手段和数值方法在岩土边坡上的应用，便有了现代极限平衡条分方法，比如Ｍｏｒ－ｇｅｎｓｔｅｒｎ－Ｐｒｉｃｅ法［郸］（１９６５），运用现代的数值分析技术，能够更精确地反映坡体破坏的临界状况。

Ｍｏｒｇｅｎｓｔｅｒｎ和Ｐｒｉｃｅ（１９６５）睁６］条分法认为：条块间合力方向与水平方向夹角存在函数关系，

即０一，ｉｆ（ｚ）（１）式中：Ａ为常数；厂（ｚ）为假定的分布函数方程；０为条块间合力倾角。函数方程厂（ｚ）的选择形式对边坡稳定性计算结果起关键性作用。

现代极限平衡条分法有了很大的改进，主要体现两方面：一是通过对实际的分析，研究最危险滑动面的规律，以图表的形式方便查找；二是通过假定条件，提出更合理的计算方法。本文通过一般化的条间力，模拟边坡内部受力机理，建立了边坡在力和力矩共同作用下稳定模式，运用数值计算，定量地描述了边坡稳定状态。

基金项目：台州学院青年项目（０９ＱＮ２３）

作者简介：刘子振，１９７９年生，男，汉族，江西永丰人，硕士，讲师，主要从事边坡稳定数值分析方面教学和研究．Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｕ８２＠ｔｚｃ．ｅｄｕ．ｃｎ

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