边坡极限平衡分析方法及其局限性

边坡极限平衡分析方法及其局限性

边坡极限平衡分析方法及其局限性

1. 引言

边坡稳定性问题是边坡工程中最常见的问题，边坡稳定性分析的核心问题是边坡安全系数的计算。边坡稳定性分析的方法较多，极限平衡分析计算方法简便，且能定量地给出边坡安全系数的大小，方法本身已臻成熟，广为工程界接受，仍然是当今解决工程问题的基本方法。 本文比较分析边坡极限平衡方法中最常用的几种方法，同时对极限平衡法中的若干重要问题及其局限性进行探讨。

2. 极限平衡法基本原则

边坡的滑面可以是圆弧、组合面( 比如圆弧和直线的结合) 或者由一系列直线定义的任意形状的面。图1[3]以最一般的形式显示了作用于一个组合滑面上的所有力。

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图1 条块受力分析[3]

注: W为条块的总重力; N为条块底部作用的总法向力; Sm为条块底部作用的切向力; E为条间的水平法向力( 下标L、Ｒ 分别指土条的左、右侧) ; X为条间的竖向剪力; D 为外加线荷载; kW为通过每一条块的水平地震荷载; A为合成的外部水压力;Ｒ、f、x、e、d、h、a、ω、α为几何参数。一般边坡经合理简化后均可看作是该模型的特殊形式。

在边坡稳定分析方法中，极限平衡原理主要包含以下四条基本原则[1,5]。 (1)刚体原则

极限平衡法最基本的原则就是将滑体简化为刚体，即不考虑滑体的变形，不满足变形协调条件，这种破坏是以平面破坏模式为主。 (2)安全系数定义

将土的抗剪强度指标c 和tanφ 降低一定

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