【正文】 D面 ?? 1111tgNABCS ???? 2222tgNBCCS ???? 33 Q t gBDCS ??塊體 Ⅰ ????????????????????)c o s ()()s i n ()()s i n (]c o s)c o s ([s i n1311312131111113112????????????tgtgtgtgBDCtgtgWABCBDCWQ???????????????0c o s)s i n ()c o s (0s i n)c o s ()s i n (1111111111??????????WSQNWSQS????????????????????)c o s ()()s i n ()()s i n (]c o s)c o s ([s i n2232322232222223222?????????????tgtgtgtgBDCtgtgWBCCBDCWQ塊體 Ⅱ 塊體 Ⅰ 塊體 Ⅱ 四、多平面滑動(dòng) ? 邊坡巖體的多平面滑動(dòng) ， 分為一般多平面滑動(dòng)和 階梯狀滑動(dòng)兩個(gè)亞類。 )s i n (s i ns i n)]s i n (2)c o s (2[39。39。 SLIDE運(yùn)用垂直剖面的極限平衡原理分析滑動(dòng)面的穩(wěn)定性。可以用不同的方式模擬外載、地下水以及各種支護(hù)措施的作用。 （ b）極限平衡分析 （ a） SLIDE V. （ c）滑動(dòng)面搜索 （ d）加固效果分析 圖 1 SLIDE軟件及其分析結(jié)果 邊坡研究框圖 開挖后的重分布應(yīng)力、大小 力學(xué)模型建立 （介質(zhì)模型、應(yīng)力、力學(xué)參數(shù)、變形破壞機(jī)理、邊界條件 ….. ） 穩(wěn)定性分析計(jì)算 （剛體極限平衡理論、有限元 ….. ） 數(shù)學(xué)、力學(xué)分析法 邊坡巖體地質(zhì)特征（ 地層、巖性、結(jié)構(gòu)面特征及分布、地下水等 ） 地質(zhì)模型建立 （平、剖面圖） 工程地質(zhì)研究方法 巖塊、結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì) （室內(nèi)試驗(yàn)：求變形、強(qiáng)度參數(shù)） 應(yīng)力條件 （建筑物作用力、天然應(yīng)力、水壓力、地震力等） 巖體力學(xué)性質(zhì)，力學(xué)參數(shù)（現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、模擬試驗(yàn)） 試驗(yàn)法 綜合評(píng)價(jià) 工程設(shè)計(jì)要求 安全系數(shù) 不穩(wěn)定、不合理 綜合評(píng)價(jià)法 穩(wěn)定、合理 其它判別指標(biāo) 工程設(shè)計(jì) 修改方案或修改 ?角 施工 有限元強(qiáng)度折減系數(shù)法的基本原理 1t r i a lccF? ?1a r c t a n ( t a n )t r i a lF??? ?進(jìn)行強(qiáng)度折減非線性有限元分析要有一個(gè)過硬的非線性有限元程序和收斂性能良好的本構(gòu)模型。 具有兩組平行節(jié)理面的巖質(zhì)邊坡算例 如圖所示，兩組方向不同的節(jié)理，貫通率 100%，第一組軟弱結(jié)構(gòu)面傾角 30度，平均間距 10m，第二組軟弱結(jié)構(gòu)面傾角 75度，平均間距 10m，巖體以及結(jié)構(gòu)面計(jì)算物理力學(xué)參數(shù)見表 。 材料 名稱 重度 彈性 模量 泊松比 內(nèi)聚力 內(nèi)摩 擦角 kN/m3 MPa MPa 度 巖體 25 10000 38 第一組節(jié)理 17 10 24 第二組節(jié)理 17 10 24 表 計(jì)算采用物理力學(xué)參數(shù) 表 計(jì)算 結(jié)果 計(jì)算方法 安全系數(shù) 有限元法（外接圓屈服準(zhǔn)則） 有限元法（等面積圓屈服準(zhǔn)則） 極限平衡方法 (Spencer) 通過有限元強(qiáng)度折減，求得的滑動(dòng)面如圖 (a)所示 ,它是最先貫通的塑性區(qū)。 圖 (a)首先貫通的滑動(dòng)面 圖 (b)滑動(dòng)面繼續(xù)發(fā)展 帶軟弱夾層的土坡穩(wěn)定分析算例 這個(gè)算例最早是由 Frelund和 Krahn(1977)提出的，隨后被廣泛引證。 計(jì)算方法 安全系數(shù) 澳大利亞莫納什大學(xué)土坡穩(wěn)定分析軟件 GWEDGEM 陳祖煜和邵長(zhǎng)明 Donald和 Giam 加拿大邊坡計(jì)算程序 slope/w（ Spencer) 有限元強(qiáng)度折減法 不同方法求得的穩(wěn)定安全系數(shù) 用有限元強(qiáng)度折減法求得的滑動(dòng)面 福寧高速公路 A152標(biāo)段二埔塘 2號(hào)深路塹高邊坡算例 碎石土 強(qiáng)風(fēng)化晶屑凝灰?guī)r 堆土 弱風(fēng)化晶屑凝灰?guī)r 未開挖前的原始地貌（斷面一） 福鼎至寧德高速公路 A152標(biāo)段 K102+720K102+900右側(cè)路塹高邊坡位于霞浦縣鹽田鄉(xiāng)二鋪村西側(cè) ， 邊坡設(shè)計(jì)最高為 50m， 長(zhǎng) 180m， 工點(diǎn)附近屬丘陵剝蝕地貌 ， 地形陡峭 ， 路塹穿過的山體平均坡度大于 25度 。 自出現(xiàn)裂縫后便停止施工 ， 進(jìn)行了詳細(xì)的地質(zhì)勘察 ， 然后修改設(shè)計(jì) ， 清除已經(jīng)發(fā)生滑坡破碎體 ， 放緩邊坡坡度 ， 同時(shí)進(jìn)行防滑加固 ， 主要措施為預(yù)應(yīng)力錨索格子梁加固 ， 修筑截排水天溝 。 此時(shí)的強(qiáng)度折減系數(shù)為 。 通過有限元計(jì)算得到邊坡的穩(wěn)定安全系數(shù)為 。 若將 FG再向右移動(dòng) 5m，使 AF=20m，此時(shí) AD=10m，F(xiàn)D=，如圖所表示，此時(shí)結(jié)構(gòu)面 從 AD貫通，對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度折減系數(shù)為 。 巖橋傾角與兩端結(jié)構(gòu)面傾角越接近時(shí) ， 巖橋越容易貫通形成滑動(dòng)面 。 巖橋長(zhǎng)度越短時(shí)，巖橋也越容易貫通形成滑動(dòng)面，如下圖，結(jié)構(gòu)面 AB傾角 176。 下圖的計(jì)算表明 ， 滑動(dòng)面并沒有從巖橋之間貫通 ， 而是從坡腳開始 ， 出現(xiàn)一個(gè)局部的圓弧滑動(dòng)面并與結(jié)構(gòu)面 3貫通 。 結(jié)構(gòu)面1和 2的滑動(dòng)方向一致 ， 且二者之間的距離 (AD=)雖然小于結(jié)構(gòu)面 3到坡腳的距離 （ FH=25m） ， 但是 ， 由于邊坡坡腳處的受力最大 ， 滑動(dòng)面沒有從 AD通過 ， 而是從坡腳處貫通破壞 。 ? 算例表明采用徐干成 、 鄭穎人 （ 1990） 提出的莫爾 庫(kù)侖等面積圓屈服準(zhǔn)則求得的穩(wěn)定安全系數(shù)與簡(jiǎn)化 Bishop法的誤差為 48%， 與 Spencer法的誤差為 %， 證實(shí)了其實(shí)用于土坡工程的可行性 . ? 該方法可以對(duì)貫通和非貫通的節(jié)理巖質(zhì)邊坡進(jìn)行穩(wěn)定分析，同時(shí)可以考慮地下水、施工過程對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響，可以考慮各種支擋結(jié)構(gòu)與巖土材料的共同作用。 (b)考慮了土體的非線性彈塑性本構(gòu)關(guān)系 ， 以及變形對(duì)應(yīng)力的影響； (c)能夠模擬土坡的失穩(wěn)過程及其滑移面形狀 。 (e)求解安全系數(shù)時(shí)，可以不需要假定滑移面的形狀，也無需進(jìn)行條分 。 如下圖所示的同向雙平面滑體 ， 滑體尺寸見各點(diǎn)坐標(biāo) （單位： m） ， 巖體天然密度 ?=2300kg/m3， 巖體強(qiáng)度 ?m=25176。 ， Cj=25kPa。