›› 2008, Vol. 29 ›› Issue (8): 2025-2032.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

均质土坡的圆弧滑动分析

尤明庆   

  1. 河南理工大学 能源科学与工程学院,河南 焦作 454010
  • 收稿日期:2006-07-23 出版日期:2008-08-11 发布日期:2013-08-02
  • 作者简介:尤明庆,男,1964年生,教授,博士,主要从事岩石力学领域的教学和研究工作
  • 基金资助:

    河南省创新人才基金项目

Analysis of homogeneous soil slope slipping in circular arc

YOU Ming-qing   

  1. School of Energy Science and Engineering, Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454010, China
  • Received:2006-07-23 Online:2008-08-11 Published:2013-08-02

摘要: 均质土坡圆弧滑动分析通常需要对圆心坐标和半径的3个参数进行搜索。通过分析圆心水平坐标即圆弧平移对失稳指数的影响,确认危险圆弧或通过坡脚,或圆心水平坐标由半径确定。利用不等式证明垂直边坡的临界滑面通过坡脚,且滑出角度大于内摩擦角。纯黏性边坡倾角大于 后圆弧滑面通过坡脚;而小于该角度圆心在坡面中垂线上,滑出角度?66.78?的圆弧在半径趋于无限时成为最危险滑面,相应的边坡临界高度为 ,保持恒定。具体计算表明,内摩擦系数为0.05,0.1和0.2时,边坡倾角小于40?,34?和22?时最危险滑面不过坡脚,但相应的失稳指数与过坡脚滑面的数值相差不到2 %;内摩擦系数大于0.3后最危险滑动圆弧都通过坡脚。就此而言,在评价均质边坡临界高度时直接对过坡脚的圆弧进行搜索即可。本文结果是基于数学分析得到的,可以作为边坡数值计算程序的参考。

关键词: 土力学, 边坡分析, 圆弧滑动, 安全系数

Abstract: The analyses of soil slope in arc slipping need to search three parameters of radius and coordinates of the arc center. By moving the slipping arc horizontally, it is found that the slipping arc must pass through the slope foot or the horizontal coordinate of its center is determined by the radius. It is proved that the slipping arc of vertical slope must pass through the slope foot, where the slipping angle is greater than the internal friction angle. For pure cohesion soil or no friction soil, when the slope angle is greater than , the slipping arc passes through the slope foot; otherwise its center on the perpendicular line through the middle point of the slope face and the critical height is for the arc with infinite radius and slipping angle ? 66.78? at the slope bottom. Based on the numerical calculation, the slipping arcs do not pass through the slope foot when the slope angles are less than 40?, 34? and 22? for internal friction coefficient 0.05, 0.1 and 0.2 respectively; but their critical heights are only 2 % less than the slipping arcs through slope foot. When internal friction coefficient is greater than 0.3, the slipping arcs pass through the slope foot. So only the arcs passing through slope foot are needed to calculate for the critical height of soil slope.

Key words: soil mechanics, slope analysis, arc slipping, safety factor

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[1] 陈峥, 何平, 颜杜民, 高红杰, 聂奥祥, . 超前支护下隧道掌子面稳定性极限上限分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2154-2162.
[2] 吴关叶, 郑惠峰, 徐建荣. 三维复杂块体系统边坡深层加固条件下稳定性及 破坏机制模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2369-2378.
[3] 刘家顺, 王来贵, 张向东, 李学彬, 张建俊, 任 昆, . 部分排水时饱和粉质黏土变围压循环三轴试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1413-1419.
[4] 王丽琴, 邵生俊, 王 帅, 赵 聪, 石鹏鑫, 周 彪, . 原状黄土的压缩曲线特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1076-1084.
[5] 尹小涛,薛海斌,汤 华,任兴文,宋 罡,. 边坡局部和整体稳定性评价方法的辩证统一[J]. , 2018, 39(S1): 98-104.
[6] 尹小涛,严 飞,秦雨樵,周 磊,王东英, . 地震作用下华丽高速公路金沙江桥华坪岸顺层边坡动力稳定性评价[J]. , 2018, 39(S1): 387-394.
[7] 王丽琴,邵生俊,赵 聪,鹿忠刚,. 黄土初始结构性对其压缩屈服的影响[J]. , 2018, 39(9): 3223-3228.
[8] 丑亚玲,郏书胜,张庆海,曹 伟,盛 煜,. 考虑结构性的冻融作用对黄土湿陷系数的影响[J]. , 2018, 39(8): 2715-2722.
[9] 肖国峰,陈从新. 岩质块体渐进破坏的稳定分析方法[J]. , 2018, 39(8): 3001-3010.
[10] 许 明,唐亚锋,刘先珊,罗 斌,唐道勇,. 自适应锚索锚固岩质边坡地震动力响应分析[J]. , 2018, 39(7): 2379-2386.
[11] 李清川,李术才,王汉鹏,张红军,张 冰,张玉强,. 上覆流沙层隧道开挖面稳定性分析与数值试验研究[J]. , 2018, 39(7): 2681-2690.
[12] 严敏嘉,夏元友,刘婷婷. 地震作用下预应力锚索加固顺层岩坡极限分析[J]. , 2018, 39(7): 2691-2698.
[13] 温树杰,梁 超,宋亮亮,刘 刚,. 基于最小势能法的三维临界滑裂面搜索方法[J]. , 2018, 39(7): 2708-2714.
[14] 张海涛,罗先启,沈 辉,毕金锋. 基于矢量和的滑面应力抗滑稳定分析方法[J]. , 2018, 39(5): 1691-1698.
[15] 李 宁,郭双枫,姚显春,. 再论岩质高边坡稳定性分析方法[J]. , 2018, 39(2): 397-406.
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[1] 吴昌瑜,张 伟,李思慎,朱国胜. 减压井机械淤堵机制与防治方法试验研究[J]. , 2009, 30(10): 3181 -3187 .
[2] 和法国,谌文武,韩文峰,张景科. 高分子材料SH固沙性能与微结构相关性研究[J]. , 2009, 30(12): 3803 -3807 .
[3] 尚守平,岁小溪,周志锦,刘方成,熊 伟. 橡胶颗粒-砂混合物动剪切模量的试验研究[J]. , 2010, 31(2): 377 -381 .
[4] 中国生,熊正明. 基于小波包能量谱的建(构)筑物爆破地震安全评估[J]. , 2010, 31(5): 1522 -1528 .
[5] 肖 忠,王元战,及春宁,黄泰坤,单 旭. 波浪作用下加固软基上大圆筒结构稳定性分析[J]. , 2010, 31(8): 2648 -2654 .
[6] 柴 波,殷坤龙,陈丽霞,李远耀. 岩体结构控制下的斜坡变形特征[J]. , 2009, 30(2): 521 -525 .
[7] 徐 扬,高 谦,李 欣,李俊华,贾云喜. 土石混合体渗透性现场试坑试验研究[J]. , 2009, 30(3): 855 -858 .
[8] 张 霆,刘汉龙,胡玉霞,STEWART Doug. 鼓式土工离心机技术及其工程应用研究[J]. , 2009, 30(4): 1191 -1196 .
[9] 邓华锋,张国栋,王乐华,邓成进,郭 靖,鲁 涛. 导流隧洞开挖施工的爆破振动监测与分析[J]. , 2011, 32(3): 855 -860 .
[10] 胡再强,李宏儒,苏永江. 岗曲河混凝土面板堆石坝三维静力应力变形分析[J]. , 2009, 30(S2): 312 -0317 .