基于Sarma法的巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性研究.pdf

1、我國(guó)正處在經(jīng)濟(jì)建設(shè)高速發(fā)展的歷史時(shí)期,人民不斷擴(kuò)大的物質(zhì)需要和精神需求給我們的基礎(chǔ)設(shè)施保障提出了更為嚴(yán)格的要求。巖土工程作為人類(lèi)改造自然、利用自然的排頭兵,解決了許多實(shí)際問(wèn)題,也面臨著層出不窮的新挑戰(zhàn)。巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)就是長(zhǎng)期困擾廣大設(shè)計(jì)工作者的課題之一。針對(duì)上述情況,本文通過(guò)對(duì)水力作用的分析,運(yùn)用matlab軟件在Sarma法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了一定程度的優(yōu)化,探索了地震作用角、耗散能對(duì)安全系數(shù)的影響,提出了順層賦水邊坡裂隙發(fā)展的一種破

2、壞模式,并對(duì)相關(guān)的影響因素進(jìn)行了排序。具體的工作分為以下幾部分:
　　(1)詳細(xì)介紹了邊坡穩(wěn)定性分析的發(fā)展史,闡述了工程上常用的兩類(lèi)方法:極限平衡法和數(shù)值仿真法,指出了現(xiàn)有研究存在的主要問(wèn)題,包括脫離地質(zhì)傾向、安全系數(shù)定義不明確等。
　　(2)就巖質(zhì)邊坡的破壞模式及影響因素,進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié),分析了邊坡的滑移—拉裂—剪斷三段式破壞,并從地形地貌、地層巖性、坡體構(gòu)造、水的作用、地震效應(yīng)和人為影響六個(gè)方面論述了評(píng)價(jià)工作的重點(diǎn)。<

3、br>　　(3)對(duì)于賦水邊坡,水體的存在往往會(huì)大幅降低坡體的安全儲(chǔ)備,從力學(xué)機(jī)制的角度,根據(jù)介質(zhì)滲水性質(zhì)的不同,可以分為透水介質(zhì)和不透水介質(zhì)兩種情況,前者應(yīng)考慮浮力和動(dòng)水壓力,后者則主要以浮托力和靜水壓力為研究對(duì)象。在此基礎(chǔ)上,將滲流問(wèn)題進(jìn)行了一維的簡(jiǎn)化,推導(dǎo)了水位線的計(jì)算公式。
　　(4)針對(duì)順層水趨型巖質(zhì)邊坡,推導(dǎo)了層板由底面向上層彎曲破壞臨界長(zhǎng)度Lcr的表達(dá)式,說(shuō)明當(dāng)存在地震、爆破等瞬時(shí)作用時(shí),由于局部水壓力的驟然升高,會(huì)使

4、Lcr顯著減小,加劇了邊坡的變形破壞。
　　(5)運(yùn)用matlab基于Sarma法進(jìn)行了編程改進(jìn),考慮了水位線、地震角、排水模式和加固力四種因素,對(duì)相關(guān)的參數(shù)設(shè)置進(jìn)行了敏感性分析,通過(guò)均勻設(shè)計(jì)得出了因素影響權(quán)重的排序?yàn)?地震系數(shù)>滑面粘聚力>滑面摩擦角>地震作用角>條間粘聚力>巖體重度>條間摩擦角。
　　(6)從Sarma法考慮條間抗力的基本思路出發(fā),假定抵抗力同時(shí)發(fā)揮,分四種方案,就單位虛位移所形成的耗散能對(duì)安全系數(shù)的影響