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边坡极限平衡法

更新时间:2023-06-01 20:09:33 阅读: 评论:0

边坡极限平衡法
极限平衡法的特点
核心思想
极限平衡法的核心思想有两点:一是化整为零,即将边坡滑体进行条块划分,并研究条块之间的相互作用,不同的极限平衡法之间的差异就在于条块间相互作用假定的不同;二是极限平衡,即滑体在一定条件下达到极限平衡状态,亦即边坡安全系数Fs=1.0,当然不同方法对边坡安全系数的定义也有差异。
方法的可行性
极限平衡法虽然简单,但是简单并不代表其理论上不严密,在此有两个问题需要说明:一是为何可以选取平面作为边坡剖面进行分析,这是由于在选择计算剖面时通常选取最不利的平面,并且平面忽略了垂直于平面的约束,将其简化为平面应力问题,这使得典型剖面的计算结果更加保守,因此更偏于安全;二是边坡实际所处的弹塑性状态,根据潘家铮上下限原理,岩土体所处状态总是介于上下两个极限之间,对边坡而言,其上限是整个滑体达到塑性状态,下限是仅滑动面达到塑性状态,极限平衡法对应的极限状态首先是使滑面达到塑性状态,滑体则根据不同方法条间力假定的不同而在不同程度
上达到塑性状态。基于以上两点,可以看出极限平衡法虽然简单,但是它在一定程度上反映了边坡稳定状态的本质,而且在理论和方法上是严密可行的。
优缺点
极限平衡法的特点即是忽略边坡演化过程,直指特定状态下的稳定分析结果,这个特点既是其优点所在,也是其不足之处,优点在于忽略了边坡岩土本构这个难题,直接分析边坡极限状态下的稳定性;不足在于由于忽略了本构,因此不能分析边坡的变形演化过程,而且只求解边坡整体稳定系数,目的过于单一。当然极限平衡法和数值算法亦存在一个共同问题,即必须在典型剖面上搜索出滑动面,不同之处在于,极限平衡法是通过经验和试算选取安全系数最小的剖面作为滑动面,而数值算法则选取塑性贯通区作为滑动面。

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