›› 2016, Vol. 37 ›› Issue (8): 2222-2230.doi: 10.16285/j.rsm.2016.08.013

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

一种双折减系数的强度折减法研究

袁 维1, 2, 3,李小春3,王 伟1,白 冰3,王奇智1,陈祥军1   

  1. 1.石家庄铁道大学 土木工程学院,河北 石家庄 050043;2.河北建设勘察研究院有限公司,河北 石家庄 050031; 3.中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点试验室,湖北 武汉 430071
  • 收稿日期:2014-08-31 出版日期:2016-08-11 发布日期:2018-06-09
  • 作者简介:袁维,男,1986年生,博士,讲师,主要从事强度折减法方面的研究工作。
  • 基金资助:

    河北省教育厅青年科学基金(No. QN2015166);河北省自然科学基金(No. E2013210023)。

Study on strength reduction method based on double reduction parameters

YUAN Wei1, 2, 3, LI Xiao-chun3, WANG Wei1, BAI Bing3, WANG Qi-zhi1, CHEN Xiang-jun1   

  1. 1. School of Civil Engineering, Shijiazhuang Railway University, Shijiazhuang, Hebei 050043, China; 2.Hebei Research Institute of Construction and Geotechnical Investigation Co.Ltd., Shijiazhuang, Hebei 050031, China; 3. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan, Hubei 430071, China
  • Received:2014-08-31 Online:2016-08-11 Published:2018-06-09
  • Supported by:

    This work was supported by the Young Scholars of Scientific Research Fund of the Hebei Education Department (QN2015166) and the Natural Science Foundation of Hebei Province (E2013210023).

摘要: 传统的强度折减法采用相同的折减系数对黏聚力和内摩擦角进行折减,边坡达到临界状态时的折减系数就是边坡的安全系数,此单一折减系数的折减方法被定义为等比例折减。对于一个边坡几何构型和岩体重度确定的边坡而言,使边坡处于临界状态的黏聚力和摩擦系数组合并不惟一,等比例强度折减法所得到边坡临界状态的黏聚力和摩擦系数只是其中可能的一种潜在组合,因此,其只是众多寻找临界状态方法中的一种折减形式,并不一定就是最优的折减方式。基于以上认识,首先建立不同边坡形状、不同岩体重度条件下临界状态边坡的 - 曲线,假设岩体的黏聚力和内摩擦角在衰减破坏的过程中应沿着距离 - 临界曲线最短的路径折减,进而建立黏聚力和内摩擦角的配套折减原则,提出了一种双参数强度折减法。最后,通过3个算例比较了等比例强度折减法与双参数强度折减法的差异,结果表明,等比例强度折减法和双参数强度折减法得到的边坡临界状态并不相同,后者得到的临界滑动面范围要比前者得到的滑动面范围大。

关键词: 强度折减法, 双折减系数, 等比例折减, 安全系数, - 曲线

Abstract: Cohesion and friction angle are reduced by the same amount in the traditional strength reduction method, and the reduction parameter at the critical state of the slope is considered as the safety factor of this slope. Thus, the strength reduction method based on single reduction parameter is defined as equivalent proportional reduction method. For a target slope with the certain slope configuration and rock density, the combination of cohesive and friction coefficient, at which the slope is at the critical state, is not unique. The strength reduction by the same amount is simply one of possible choice, but not necessarily the best one. Based on the above understanding, the - critical state curve is first established under different slopes shapes and rock mass densities; then it is proposed that cohesive and friction coefficient are reduced along the short path from the current coordinate of strength parameter to - critical state curve, and a scheme of matching reduction is proposed; finally, the difference between these two reduction methods is analyzed through three examples. The results show the critical states of equivalent proportional reduction method and double reduction method are not the same, the range of the former is larger than the that of the latter

Key words: strength reduction method, double reduction parameters, equivalent proportional reduction, safety factor, - curve

中图分类号: 

  • TU 457

[1] 曹嘉祺, 王洪新, 王平, 孙德安, . 基于荷载结构法和强度折减法的人防工程安全性评估方法[J]. 岩土力学, 2023, 44(7): 2105-2114.
[2] 肖国峰. 改进的岩质凸块的超载储备极限平衡法[J]. 岩土力学, 2023, 44(2): 425-432.
[3] 张文莲, 孙晓云, 陈勇, 金申熠, . 基于岩体抗压强度折减的边坡稳定性分析方法[J]. 岩土力学, 2022, 43(S2): 607-615.
[4] 陈栋, 李红军, 朱凯斌. 基于新主滑趋势方向的矢量和边坡稳定分析方法[J]. 岩土力学, 2021, 42(8): 2207-2214.
[5] 仉文岗, 王琦, 刘汉龙, 陈福勇, . 岩体空间变异性对隧道拱顶失效概率的影响[J]. 岩土力学, 2021, 42(5): 1462-1472.
[6] 章瑞环, 叶帅华, 陶晖. 基于改进极限平衡法的多级均质黄土边 坡稳定性分析[J]. 岩土力学, 2021, 42(3): 813-825.
[7] 卢锋, 仇文革, . 基于能量演化理论的多参数非等比例折减的 安全系数求解方法[J]. 岩土力学, 2021, 42(2): 547-557.
[8] 闫琦玮, 李新坡, 何思明, 罗渝, 田宏岭, 吴永, . 典型红层滑坡滑带土自愈合效应试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(9): 3041-3048.
[9] 张天龙, 曾鹏, 李天斌, 孙小平, . 基于主动学习径向基函数的边坡系统可靠度分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(9): 3098-3108.
[10] 周强, 黎康平, 段亚辉, 曹子君, 李典庆, . 基于广义可靠指标相对安全率的地基承载力 安全判据研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(6): 2052-2062.
[11] 肖明清, 徐晨, . 基于临界稳定断面的隧道围岩稳定性分析方法探讨[J]. 岩土力学, 2020, 41(5): 1690-1698.
[12] 李剑, 陈善雄, 余飞, 姜领发, 戴张俊. 预应力锚索加固高陡边坡机制探讨[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 707-713.
[13] 张海娜, 陈从新, 郑 允, 孙朝燚, 张亚鹏, 刘秀敏, . 坡顶荷载作用下岩质边坡弯曲倾倒破坏分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 2938-2946.
[14] 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.
[15] 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.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 魏 丽,柴寿喜,蔡宏洲,王晓燕,李 敏,石 茜. 麦秸秆加筋材料抗拉性能的实验研究[J]. , 2010, 31(1): 128 -132 .
[2] 黄庆享,张 沛,董爱菊. 浅埋煤层地表厚砂土层“拱梁”结构模型研究[J]. , 2009, 30(9): 2722 -2726 .
[3] 荆志东,刘俊新. 红层泥岩半刚性基床结构动态变形试验研究[J]. , 2010, 31(7): 2116 -2121 .
[4] 刘争宏,廖燕宏,张玉守. 罗安达砂物理力学性质初探[J]. , 2010, 31(S1): 121 -126 .
[5] 王登科,刘 建,尹光志,韦立德. 突出危险煤渗透性变化的影响因素探讨[J]. , 2010, 31(11): 3469 -3474 .
[6] 樊恒辉,高建恩,吴普特,娄宗科. 水泥基土壤固化剂固化土的物理化学作用[J]. , 2010, 31(12): 3741 -3745 .
[7] 张成平,张顶立,骆建军,王梦恕,吴介普. 地铁车站下穿既有线隧道施工中的远程监测系统[J]. , 2009, 30(6): 1861 -1866 .
[8] 王 军,曹 平,李江腾,刘业科. 降雨入渗对流变介质隧道边坡稳定性的分析[J]. , 2009, 30(7): 2158 -2162 .
[9] 张 渊,万志军,康建荣3,赵阳升. 温度、三轴应力条件下砂岩渗透率阶段特征分析[J]. , 2011, 32(3): 677 -683 .
[10] 张雪婵 ,龚晓南 ,尹序源 ,赵玉勃. 杭州庆春路过江隧道江南工作井监测分析[J]. , 2011, 32(S1): 488 -0494 .