一般形状边坡三维极限平衡解答

本文基于空间滑面正应力修正模式,提出一般形状边坡三维极限平衡新解法。假设三维滑面正应力的初始分布,用含有3个待定参数的修正函数对其进行修正,使滑体满足3个方向力的平衡条件以及绕垂直滑动方向坐标轴的力矩平衡条件,推导出关于安全系数的3次代数方程,得到边坡3D安全系数显式解。本文方法无需对条柱间作用力进行假设,计算原理简单;安全系数由显式解直接计算,无需迭代,不存在收敛性问题;由于满足4个平衡条件,计算结果可靠;适用任意形状的非对称边坡,工程应用前景广。算例与工程应用计算结果表明了方法的有效性与实用性。     

一种边坡稳定性分析的三维极限平衡法及应用

将离散后的条柱间作用力等效成滑面正应力,依据整个滑体的平衡条件,提出一种适用一般空间形态滑面的边坡三维极限平衡法。首先通过类比经典土压力理论和Spencer的条间力假定,提出了条柱间作用力假设模型,由典型条柱的平衡条件得到滑面正应力的分布函数(含3个待定参数),再根据整个滑体的4个主要平衡条件建立平衡方程,采用数值方法和解析法求解平衡方程组获得三维安全系数。算例验证研究结果表明：该方法计算结果与已有方法相印证,其精度与严格三维极限平衡法相当,适用于任意空间滑面形态。最后,应用该方法初步评价金坪子II区边坡的整体稳定性,取得较理想的效果。该方法理论严谨,结果可靠,计算过程简单且易于编程,可在边坡工程设计及滑坡治理中推广应用。     

严格三维极限平衡法

通过取整个滑体为受力体并基于滑面应力修正,实现满足所有6个平衡条件的严格三维极限平衡法。由此所导致的平衡方程组具有良好的数值特性,其Newton法不依赖于初值的选择。从理论上证明了解的存在性,对于?=0°的工况,还证明解了的唯一性,给出安全系数的显式表达式。数值求解时,通过化域积分为边界积分而无需再对滑体进行条分。新方法能够适应任意形状的滑面。     

边坡稳定性分析的三维极限平衡法及应用

将二维Janbu条分法进行拓展，给出了一种三维极限平衡边坡稳定性分析方法。该方法对所有条块满足力与力矩平衡关系，可适用于任何形状的滑面，包括地质分层和水压力等复杂条件。该方法发展了传统条分法中只给出坡体总体稳定性系数的作法，根据滑面的几何特征，进一步分析了各条块独立的稳定性系数及各条块的潜在滑动方向。另外，该方法承袭了用二维Janbu法分析的优缺点。最后对一个实际滑坡进行了稳定性分析。     

边坡稳定性的三维极限平衡分析方法及应用

边坡稳定性评价,特别是对于具有复杂几何特征的问题,应作为三维问题来处理。文中提出了一种评价边坡稳定性的三维极限平衡方法。该方法中滑面可采用４ 种类型：天然不连续面,剪切作用形成的球面,剪切作用形成的旋转椭球面和组合面。程序使用者可结合工程经验方便地确定可能的滑面,对工程上可能的多个滑动方向进行计算。同时可考虑地下水作用、地震等因素。水库库岸滑坡区分析算例表明,该方法及ＳＳＡ ３Ｄ 程序适合处理三维边坡稳定性评价问题。     

边坡稳定性三维极限平衡分析的新探讨及其应用

边坡稳定性的评价,特别是对于具有复杂几何特征的问题,应作为三维问题处理。文中提出了一种评价边坡稳定性的三维极限平衡方法,并编制了相应的计算机程序。程序使用者可结合工程经验,方便地确定可能的滑面,对工程上可能的多个滑动方向进行计算、分析,并且能方便的计算出各种情况下的安全系数和滑动推力。同时可考虑地下水、地震等因素。最后,文中对宜宾翠屏山滑坡进行了稳定分析。     

边坡稳定的三维极限平衡分析法及工程应用

对于一些几何特征比较复杂的边坡稳定性评价问题，由于空间效应表现比较明显，常常需要将其作为三维问题来考虑。文中提出一种评价边坡稳定的三维极限平衡分析方法，原理简单，工作量小。还可以考虑地震以及孔隙水压力的影响。最后通过算例加以论证其在工程中的可行性。     

极限平衡法在某水电站边坡稳定性分析中的应用

通过运用三种常见的极限平衡法对某工程边坡稳定性进行计算,得到边坡潜在滑面以及边坡安全系数,对边坡的稳定性进行评价,并结合强度折减法计算结果进行对比分析。     

边坡稳定性三维极限平衡分析的新探讨及其应用

边坡稳定性的评价 ,特别是对于具有复杂几何特征的问题 ,应作为三维问题处理。文中提出了一种评价边坡稳定性的三维极限平衡方法 ,并编制了相应的计算机程序。程序使用者可结合工程经验 ,方便地确定可能的滑面 ,对工程上可能的多个滑动方向进行计算、分析 ,并且能方便的计算出各种情况下的安全系数和滑动推力。同时可考虑地下水、地震等因素。最后 ,文中对宜宾翠屏山滑坡进行了稳定分析。     

有限元与极限平衡结合分析边坡稳定性

利用有限元数值分析方法计算边坡应力场分布,然后基于极限平衡条分法的概念和方法,求出潜在滑面的稳定性安全系数;并同传统极限平衡方法进行比较,表明计算结果是合理的,而且该方法能克服传统极限平衡对条块之间受力情况做过多假设的不足;最后,探讨了影响安全系数精度的因素。     

一个用于边坡稳定分析的通用条分法

介绍了通用条分法的基本方程。与经典公式的不同在于，它直接将条间力合力的大小和方向作为未知数，通过定义不同的条间力倾角函数，可以方便地模拟各种严格条分法，如Spencer法、Morgenstem-Price法以及基于力平衡的简化法，如不平衡推力法、陆军工程师团法、罗厄法等。方程的求解采用了Rapid Solver法，算例分析表明，通用条分法GLE具有较高的数值精度和实用价值，且方程形式简单、易于编程。     

基于数值应力场的极限平衡法及其工程应用

 数值分析可较准确地计算岩土体应力分布,但求解安全系数存在诸多困难;极限平衡法计算安全系数概念明确、过程简单,但假设过多,精度又受到限制。利用数值分析得到的应力场,计算潜在滑动面上正应力分布,再按滑面正应力修正的方法求解出满足所有平衡条件的安全系数。这种基于数值应力场的极限平衡方法充分利用数值方法与极限平衡法的优点,得到理论上更合理的安全系数。将这种新的极限平衡方法应用于武都水库坝基的深层抗滑稳定性分析,并与传统的极限平衡法及有限元强度折减法进行比较,计算结果满意,并被坝基加固设计所采纳。     

三维边坡稳定性极限平衡分析系统软件SLOPE3D的设计及应用

为了拓展三维极限平衡法在实际工程中的广泛应用，边坡稳定性分析可视化系统软件SLOPE^3D被研制和发展。它由前处理、极限平衡分析求解器和后处理3部分组成，前处理核心是构造三维边坡地质模型，后处理主要是计算结果分析和可视化图形显示。该系统将边坡工程地质信息三维可视化技术和稳定性分析有机地结合起来，由于其良好的用户界面和高质量的三维图形显示能力，使人们能够容易地将其应用到实际边坡工程问题中。     

一种基于Morgenstern-Price法假定的三维边坡稳定性分析法

 通过侧向剪力系数和侧向剪力分布函数对条间力进行假定,提出所有条柱满足3个力的平衡、滑坡体满足3个力矩平衡的三维边坡极限平衡分析法,可看作是二维Morgenstern-Price法的三维扩展。利用滑体力的平衡条件和边界条件分别得到条柱各行和各列的安全系数,再利用滑体整体力矩平衡条件确定侧向剪力系数?1,?2,?3,?4。该法考虑了所有条间剪力对安全系数的影响,采用直接迭代法求解,提高计算效率。算例分析表明,对于对称边坡,侧向剪力系数?1,?3,?4对安全系数影响不大;对于非对称边坡,?4对安全系数影响也不大,且获得的安全系数均与已有文献结果接近。非对称复合滑动面算例还表明,简化方法给出的安全系数不一定偏于安全。     

边坡稳定极限平衡分析中的优化问题

为更好地理解、归纳边坡极限平衡稳定分析的步骤和过程,将目前边坡稳定分析中常规的极限平衡条分法、基于潘家铮极大值原理的局部安全系数法以及边坡临界滑动场方法等三大类方法进行系统比较分析和归类,并对每类双重优化问题予以表述、算例分析验证等,对极限平衡方法在边坡稳定分析中的应用予以总结。研究结果表明,归纳的三类双重优化问题有助于极限平衡方法在边坡稳定分析中的进一步应用。     

复杂岩体边坡工程极限平衡理论

本文建立了非均质非线性各向异性岩体极限平衡理论,并应用这一理论研究了各向异性岩石边坡的工程稳定性问题。通过极限平衡分析计算,定量地研究了缓倾角边坡坡顶极限承载力和陡倾角边坡坡面极限边界线。分析结果表明,在各向异性岩坡中,坡顶极限承载力降低,坡面临界坡度减小。本文理论简化到各向同性岩坡中时,与B·B·索科洛夫斯基、穆欣等人的分析成果完全吻合。     

对3种著名边坡稳定性计算方法的改进

对 3 种著名边坡稳定性计算方法即 Morgenstern–Price 法、严格 Janbu 法与 Sarma 法进行了实质性的改进,基于这些方法的基本假设,重新推导出更为简洁实用的安全系数计算公式。对于 Morgenstern–Price 法,根据条块力与力矩平衡条件,分别推导出安全系数 Fs与比例系数 λ 的代数表达式(取代了传统的积分或微分表达式),只需简单迭代即可快速得到解答。对于严格 Janbu 法,发现了原始计算格式不收敛的根本原因;通过设定若干个点的推力线位置,采用光滑条间力矩分布,便可使该法稳定收敛。对于 Sarma 法,采用更简明的过程推导出安全系数Fs 的隐式表达式、临界震动影响系数 Kc 及临界加固力系数 Kp 的显式表达式。这 3 种方法改进后,计算过程大为简化,收敛性得到保证,极大地方便了边坡工程技术人员的掌握与应用。     

边坡稳定分析的三维Spencer法

将边坡稳定分析中的二维Spencer法拓展到了三维。该方法对所有条块满足力的平衡以及整体力矩平衡,克服了其他方法中只适用对称问题的缺点,不需已知滑动方向,还可根据滑面的几何特征,进一步得到各条块局部的稳定性系数及其潜在的滑动方向。此外,给出了该方法的实现步骤,其算法的收敛性也较好。最后以不对称问题为算例,并与其他文献中的结果进行比较,验证了该方法的可行性和有效性。