一种基于拟动力法和剩余推力法的地震边坡稳定性分析新方法

由于常用的拟静力法存在诸多局限性,将更合理的拟动力法与边坡极限平衡分析法相结合对地震边坡稳定性分析具有重要的理论和实际意义。基于拟动力法与边坡极限平衡分析中的剩余推力法,推导了考虑振动放大效应的边坡地震力求解公式及地震边坡剩余推力计算公式。在此基础上,借助MATLAB软件编写了计算地震边坡剩余推力和安全系数的程序,得到了一种拟动力地震边坡稳定性分析新方法。应用已开发的程序,通过算例分析,讨论了地震动特性、坡体材料特性、坡体几何形状、地形放大效应对地震边坡稳定性的影响。研究表明:地震边坡安全系数随输入地震动的初始相位呈周期性波动变化,且土体放大系数不会改变其波动周期;地震边坡安全系数随地震系数、土体放大系数、地震动波长与坡高比值的增大而减小;当不考虑振动放大效应时,λ/H等于2是拟动力安全系数由急剧减小到趋于稳定的转折点,λ/H值越小,拟动力安全系数与静力安全系数越接近,λ/H值越大,拟动力安全系数与拟静力安全系数越接近;当考虑振动放大效应时,拟动力安全系数可能小于拟静力安全系数,因此,无论从安全还是经济的角度出发,拟动力法都比现行的拟静力法更合理,应该是地震边坡稳定性分析的首选方法。

改进剩余推力法及其在三板溪滑坡稳定研究中的应用

基于传统剩余推力法和Sarma法,提出改进剩余推力法,以位于三板溪电站进水口上游的滑坡体为例,说明了对水利水电工程诱发的滑坡灾害的评价和治理方法。采用剩余推力法和改进剩余推力法对三板溪滑坡的天然状态、水库蓄水、地震、库水位骤降等工况进行了稳定分析。结果显示,在水库蓄水、地震、库水位骤降工况下,该滑坡的稳定性低于设计标准,因此,须采取相应的加固措施。推荐了抗滑桩设计方案,已经在三板溪滑坡工程中成功实施。

基于剩余推力法的黄土高边坡稳定性可靠度分析

把边坡稳定性分析的剩余推力法与可靠度分析的JC法相结合,建立了基于剩余推力法的边坡稳定性可靠度分析模型,研制了相应计算程序,并对某黄土高边坡稳定性可靠度进行了实例分析。结果表明:该模型避免了每次迭代时要进行R-F变换,从而提高了计算效率;该模型及相应程序实现方法对基于其他稳定性分析法的边坡可靠度分析也具有一定的参考价值。

基于剩余推力法的地震滑坡永久位移研究

基于剩余推力法思想 ,结合Newmark有限滑动位移法 ,考虑了由于动力作用造成的孔隙水压力变化 ,对一种最为常见的边坡灾害—滑坡 ,提出了一种简便的估算地震动力永久位移的方法。对一实例用该法和快速拉格朗日元 (FLAC3D)进行对比计算 ,结果表明两者的结果基本接近 ,前者要保守一些。

滑坡稳定分析剩余推力法的改进研究

首先介绍了刚体极限平衡法的基本原理,然后分析了剩余推力法存在的问题,进而提出了一种改进剩余推力法,其基本思想是:在出现屈服的条分面上,改用 Sarma 法确定条分面之间的作用力,即假定该条分面上的水平推力不变,但剪切力由摩尔-库仑准则确定。最后对改进剩余推力法进行了算例考核,并介绍了三板溪工程应用情况。

剩余推力法及其在斜坡稳定性评价中的应用

在总结已有研究成果的基础上,针对现有的剩余推力法计算公式中没有详细说明应如何考虑降雨的影响,以至在这一问题上目前还存在着很多模糊概念的状况,将降雨对斜坡稳定性的影响进行了系统分类,并尝试着给出了各影响因素的定量确定方法,然后在剩余推力法公式和程序中,加入了这些量化关系。将改进的剩余推力法应用于实例计算表明,计算结果符合实际情况。

边坡稳定分析的三维剩余推力法

基于剩余推力法提出了一种边坡稳定分析的三维方法.该法可用于计算具有任意形状滑动面的边坡在复杂荷载作用下三维稳定安全系数.首先将边坡用铅直面离散为柱条,然后采用剩余推力法的原理,基于摩尔库仑准则,根据条柱的静力平衡条件,并考虑条柱间作用力的影响,推导出边坡稳定系数.算例验证了该方法的有效性和可行性.

考虑力矩平衡的剩余推力法及其应用

边坡稳定分析中广泛使用的剩余推力法,假定条块间作用力方向与上一条块底滑面平行,其物理意义较直观合理,通过力平衡方程求得边坡稳定系数。将条间力方向(条间力剪切分量与法向分量的比值)乘以统一的修正系数(可称为推力方向修正系数),通过纳入力矩平衡方程求解修正系数,得到考虑力矩平衡的二维剩余推力法。改进后方法能够揭示不同工况条件下条间力方向可能产生的变化,提高计算结果可靠性。最后对该法进行了工程应用讨论。

改进剩余推力法在某滑坡稳定分析中的应用

采用改进剩余推力法对三板溪滑坡的天然状态、水库蓄水、地震、库水位骤降等工况进行了稳定分析。结果显示,在水库蓄水、地震、库水位骤降工况下,该滑坡的稳定性低于设计标准,需采取相应的加固措施。推荐了抗滑桩设计方案,已经在滑坡工程中成功实施。

基于剩余推力法和复形优化的边坡稳定性分析

从可靠度指标的几何意义出发,分析了可靠度分析的优化算法及相应的计算程序和过程,在此基础上针对边坡稳定性分析的剩余推力法,通过与可靠度分析的复形优化算法有机结合,建立了基于剩余推力法和复形优化算法的边坡可靠度分析模型,研制了相应的计算程序,并对某黄土高陡边坡稳定性可靠度进行了实例分析。结果表明,基于剩余推力法和复形优化算法求得的黄土边坡稳定性可靠度指标较JC法小7%,使得实际工程偏于安全。

考虑水位波动影响的剩余推力法及其在库区岸坡稳定性评价中的应用

在现有的剩余推力法中,没有对地下水位动态变化的条件下的渗透压力做出明确的说明,因此在对斜坡稳定性评价和设计中难以客观的给出。针对这一状况,在已有研究基础上,提出了将地下水位对库水位的响应应用到剩余推力法中,进一步明确了当库水位波动时对斜坡岩土体产生的渗透压力,然后把这些量化关系应用到剩余推力法公式和程序中,最后通过一个实例分析,计算表明更符合实际设计要求。

剩余推力法中稳定安全系数折减方法分析

对工程中常用的剩余推力法的受力情况进行了阐述,在总结已有研究成果的基础上,对该方法中的稳定安全系数的不同折减方法进行了分析比较,认为无论是以各个条块抗滑力除以稳定安全系数Fs的折减方法还是以稳定安全系数Fs乘以各个条块下滑力的折减方法,都应结合具体工程情况进行选取。本文还结合工程算例,对上述两种稳定安全系数折减方法所得到的剩余下滑力的大小进行了比较,得出相应的结论,可供边坡工程设计应用参考。

边坡稳定性分析中的剩余推力法

基于传统的剩余推力法思路 ,推导了包括地表水、地下水、地震力、锚固力等外荷载综合作用下的边坡稳定性和剩余推力计算公式 ,以实例给出了剩余推力法在MicrosoftExcel中的实现方法 ,从中可以清晰看出剩余推力法的实质。比较了用同一安全系数但采用不同的折减方法所获得的剩余推力变化趋势。通过上述 4类荷载的敏感性分析 ,指出了剩余推力法应用中应注意的基本问题。运用Excel中加载宏“规划求解”工具 。

对“考虑力矩平衡的三维剩余推力法”讨论的答复——议剩余推力法与M-P法的优缺点

感谢方玉树先生对笔者拙文“考虑力矩平衡的三维剩余推力法”（以下称原文）的兴趣和讨论。方先生对刚体极限平衡法研究颇有心得，在此表示钦佩。事实上，方先生与笔者讨论的是剩余推力法和M-P法的优缺点问题，至于原文对“考虑力矩平衡的剩余推力法”采用了“条间力的方向具有较为明确合理的物理意义，又能满足力矩平衡，因而兼有剩余推力法与M—P法的优点”的评价是否恰当，或者原文是否如方先生所言“兼有剩余推力法和M-P法的缺点”等，不必辩论而自明。

关于“考虑力矩平衡的三维剩余推力法”的讨论

拜读张奇华先生“考虑力矩平衡的三维剩余推力法”一文（以下称原文）后，对张先生的探索精神表示赞赏，也对张先生作出的该方法“条间力的方向具有较为明确合理的物理意义，又能满足力矩平衡，因而兼有剩余推力法和M-P法的优点”的评价产生疑问，现提出来与张先生商榷。

考虑力矩平衡的三维剩余推力法

在考虑力矩平衡的二维剩余推力法的基础上,提出了一种三维极限平衡分析方法。在忽略条柱间作用力的水平剪切分量的基础上,建立铅直方向(Z轴)、滑动方向(X轴)、垂直滑动方向(Y轴)的力平衡以及绕Y轴的力矩平衡共4个方程,平衡方程中纳入地下水、地震、支护力作用。行界面上柱间力作用方向角(条间力剪切分量与水平分量的比值)为条柱底滑面在滑动方向上的倾角乘以统一的修正系数(可称为推力方向修正系数,以进行修正),列界面上柱间力作用方向角为条柱底滑面在Y方向上的倾角。通过迭代计算,当调整稳定系数以使所有列的X向剩余推力和为零、改变滑动方向(X轴方位)以使所有行的Y向剩余推力和为零、调整推力方向修正系数以使绕Y轴的总力矩为零,求得滑坡的稳定系数、最优滑动方向及推力方向修正系数。该法适用于任意形态滑坡,并可计算得到最优滑动方向。最后对该法进行了工程应用及讨论。

基于剩余推力法和优化原理的边坡三维稳定分析

为了探究一种尽可能符合实际破坏模式的边坡三维稳定分析方法,提出了一种新的分析变形的方法.利用剩余推力法和优化原理建立边坡临界滑动场,实现危险滑动面搜寻和边坡稳定性评价;通过反分析方法,实现在给定安全系数条件下边坡坡角优化设计.编制了相应的计算分析软件,结合实际矿山工程进行具体计算,其结果符合工程实际,并对工程提出了优化设计方案.

剩余推力法在平庄西露天矿边坡稳定中的应用

平庄西露天矿边坡稳定分析一直都是矿山生产与安全的一个重要问题。采用剩余推力法,运用VBA语言进行编程,以平庄西露天矿轴线剖面的工作帮为研究内容,对其进行稳定分析评价。分析结果显示,计算的稳定系数偏低,边坡不稳定,对此应采取防治措施,使其不影响正常的生产。

滑坡稳定性计算中剩余推力法和简布法

从剩余推力法和简布法基本原理出发 ,分析了两种计算方法的不同假设条件 ,并结合实例 ,对滑坡稳定性进行了计算 ,最后对两种计算结果进行了分析与比较 ,得出了剩余推力法计算的稳定性系数总是比简布法计算的要偏大、用剩余推力法计算稳定性时水的影响比地震要稍大以及用简布法计算稳定性时水的影响比地震要稍小的结论。

剩余推力法在抗滑桩设计中的应用

滑坡是整个三峡库区中最突出的地质灾害之一,许多已建、在建工程项目都受到滑坡的危害,尤其当三峡库区蓄水到175 m后,库区地质灾害问题将更加突出。笔者以三峡库区中某具体滑坡为例,分析滑坡特征和成因机制,采用剩余推力法计算并进行抗桩设计,评价滑坡稳定性。