›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (2): 576-583.doi: 10.16285/j.rsm.2015.02.038

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顺层岩质边坡稳定性极限分析上限法

王智德1,夏元友1,夏国邦2,李敬东2,杨金华1, 3   

  1. 1.武汉理工大学 土木工程与建筑学院,湖北 武汉 430070;2.云南省公路开发投资有限公司,云南 昆明 650200; 3.云南交通职业技术学院 建筑工程学院,云南 昆明 650101
  • 收稿日期:2014-04-21 出版日期:2015-02-11 发布日期:2018-06-13
  • 作者简介:王智德,男,1983生,博士研究生,主要从事顺层岩质边坡稳定性评价方面的研究工作。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金面上项目(No. 51374163);云南省交通运输厅2010科技专项([云交科No. 2010(A)07-a])。

Upper bound limit analysis method for stability analysis of bedding rock slopes

WANG Zhi-de1, XIA Yuan-you1, XIA Guo-bang2, LI Jing-dong2, YANG Jin-hua1, 3   

  1. 1. School of Civil Engineering and Architecture, Wuhan University of Technology, Wuhan, Hubei 430070, China; 2. Yunnan Highway Development & Investment Co., Ltd., Kunming, Yunnan 650200, China; 3. School of Architectural Engineering, Yunnan Jiaotong College, Kunming, Yunnan 650101, China
  • Received:2014-04-21 Online:2015-02-11 Published:2018-06-13

摘要: 基于极限分析上限法理论,运用体积力增量法,考虑单层滑动面极限分析模型的缺陷,建立考虑含结构面的多岩层错动的任意块体模型,利用岩块体在外荷载作用下达到极限破坏时,外荷载做的功与岩体消耗的功相等为基础建立等式方程,由此推导得到此类边坡稳定系数的计算公式。在分析典型边坡算例的基础上,对比离散元数值模拟结果,验证了该方法的可行性和适用性。对云南省普宣高速公路某顺层岩质边坡进行计算,其稳定系数接近离散元数值模拟结果,数值稍有偏大,边坡稳定。其研究结果为此类边坡稳定性评价提供了一种新的计算方法。

关键词: 顺层岩质边坡, 极限分析, 上限法, 稳定性分析

Abstract: Using the theory of upper bound limit analysis method and the volume force increment method, considering the defects of limit analysis model of a single sliding surface, an arbitrary block model considering the dislocation effects of multiple rock layers with structural joints is established. When the rock mass reaches the limit state (destruction) under external load, the work that is done by external loads is equal to the work that rock mass absorbs. Based on this premise, relevant equation can be established; thereby the calculation formula of slope stability coefficient can be derived. After analyzing typical numerical examples of slope and comparing to results of discrete element numerical simulation, the feasibility and applicability of this method are verified. A calculation of bedding rock slope located in Puli-Xuanwei highway in Yunnan province is achieved, the result shows that the stability coefficient is close to the result obtained from discrete element numerical simulation. The coefficient is slightly larger, but the slope is stable. It provides a new calculation method for evaluating the stability of this kind of slope.

Key words: bedding rock slope, limit analysis, upper bound method, stability analysis

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[1] 孙来宾, 肖世国, . 抗滑桩受荷段前侧有限范围地层的 地基抗力系数取值方法[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 278-284.
[2] 刘顺青, 黄献文, 周爱兆, 蔡国军, 姜朋明, . 基于随机块石模型的土石混合边坡稳定性 分析方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 350-358.
[3] 聂秀鹏, 逄焕平, 孙志彬, 谢松梅, 侯超群. 三维加筋边坡地震稳定性上限分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3483-3492.
[4] 陈建功, 李 会, 贺自勇, . 基于变分法的均质土坡稳定性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 2931-2937.
[5] 袁维, 刘尚各, 聂庆科, 王伟, . 基于冲切破坏模式的嵌岩桩桩端溶洞顶板 临界厚度确定方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2789-2798.
[6] 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.
[7] 张龙飞, 吴益平, 苗发盛, 李麟玮, 康田. 推移式缓倾浅层滑坡渐进破坏力学模型 与稳定性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4767-4776.
[8] 冯凌云, 朱斌, 代加林, 孔德琼, . 深海管道水平向管−土相互作用 大变形连续极限分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4907-4915.
[9] 刘锋涛, 张绍发, 戴北冰, 张澄博, 林凯荣, . 边坡稳定分析刚体有限元上限法的锥规划模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 4084-4091.
[10] 郭红仙, 周 鼎. 软土中基坑土钉支护稳定性问题探讨[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 398-404.
[11] 徐 鹏,蒋关鲁,邱俊杰,林展展,王智猛,. 基于二楔块法的加筋土挡墙屈服加速度及破坏模式极限分析[J]. , 2018, 39(8): 2765-2770.
[12] 尹君凡,雷 勇,陈秋南,刘一新,邓加政,. 偏心荷载下溶洞顶板冲切破坏上限分析[J]. , 2018, 39(8): 2837-2843.
[13] 秦雨樵,汤 华,冯振洋,尹小涛,王东英, . 基于聚类分析的边坡稳定性研究[J]. , 2018, 39(8): 2977-2983.
[14] 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.
[15] 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.
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[1] 李 奎,高 波. 地铁隧道下穿小河和桥梁的施工方案研究[J]. , 2010, 31(5): 1509 -1516 .
[2] 肖世国,鲜 飞,王唤龙. 一种微型桩组合抗滑结构内力分析方法[J]. , 2010, 31(8): 2553 -2559 .
[3] 叶海林,郑颖人,黄润秋,杜修力,李安洪,许江波. 强度折减动力分析法在滑坡抗滑桩抗震设计中的应用研究[J]. , 2010, 31(S1): 317 -323 .
[4] 张玉敏,盛 谦,朱泽奇,杨继华. 地震作用下大型地下洞室群位移特征的若干影响因素分析[J]. , 2010, 31(11): 3525 -3530 .
[5] 吕玺琳,黄茂松,钱建固. 真三维状态下土体强度及变形分叉影响[J]. , 2011, 32(1): 21 -26 .
[6] 曹 平,张 科,汪亦显,林 杭. 多层边坡破坏机制数值模拟研究[J]. , 2011, 32(3): 872 -878 .
[7] 张志沛,彭 惠,饶 晓. 软土地基注浆扩散过程数值模拟研究[J]. , 2011, 32(S1): 652 -0655 .
[8] 刘 润 ,王秀妍 ,刘月辉 ,王武刚. 点支撑缺陷下海底埋管热屈曲分析[J]. , 2011, 32(S2): 64 -69 .
[9] 胡安峰 ,陈博浪 ,应宏伟. 土体本构模型对强度折减法分析基坑整体稳定性的影响[J]. , 2011, 32(S2): 592 -597 .
[10] 韩立军,宗义江,韩贵雷,张后全. 岩石结构面注浆加固抗剪特性试验研究[J]. , 2011, 32(9): 2570 -2576 .