考虑整体力矩平衡的改进不平衡推力法

为了提高常用的剩余推力法的精度,通过引入比例因子确定条间力作用倾角,建立同时考虑力平衡和力矩平衡的联立方程组,求得边坡安全系数,并通过算例验证了其可靠性。研究表明:不平衡力矩和边坡安全系数均随着比例因子的变化而接近线性改变;相对于常规不平衡推力法而言,改进法求解安全系数时具有更高的精度和更快的收敛速度;在不考虑水平地震力时,条间力方向与条底滑面基本平行;考虑较大地震力作用时,条间力倾角变化主要集中发生在边坡后部的少数几个条块中。当比例因子为零时,改进不平衡推力法与常规不平衡推力法是一致的,故其可以视作常规法的扩展形式。

基于方向角修正的改进传递系数法

传递系数法假定条块作用力方向与上一条块底滑面平行。相关文献指出基于这样的假设可能导致计算结果偏大,偏于不安全。基于此,对条间作用力方向角进行修正:假定条间力方向角为上一条块底滑面倾角与未知常数λ(推力方向修正系数)的乘积,通过考虑边坡整体力矩平衡求解修正系数,进而求得边坡稳定系数,对传递系数法进行改进。通过经典算例及工程实例验算,结果表明,改进法计算结果较传统传递系数法更精确,物理过程更合理,能够满足工程精度要求。