云计算-高速公路边坡稳定性计算理论方法与监测试验研究.pdf资源-CSDN文库

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浙江大学博士后出站报告

１．２研究理论基础

边坡工程研究的理论基础需要多种学科的相互结合、相互渗透，不仅包括

工程数学、工程力学、工程地质学、岩土力学，还应结合计算机仿真技术、岩土

工程测试技术等手段。经过１００多年的研究和发展，从边坡的规律性分析，到边

坡的变形破坏机制的研究，以及边坡稳定性评价和预测预报，均取得了令人瞩目

的成果，已初步形成边坡工程独立的学科体系。这一体系应包括四大部分：①边

坡（或滑坡）的区域分布规律性研究；②边坡的变形破坏机理研究；③边坡的稳

定性评价和预测预报；④边坡工程治理。事实上，边坡工程研究理论多种多样，

各有其优点和局限性，系统和完善边坡工程理论是一项艰巨的任务。

工程实践中，常用的边坡稳定性评价指标是边坡稳定系数，它的计算基于

极限平衡理论。极限平衡法的基本假设是边坡变形破坏时其破坏面（可以是平面、

圆弧面、多级折面、不规则面等）满足破坏准则。早期边坡稳定性分析将滑面假

定为平面或圆弧面，并认为滑体整体滑动，随后为提高计算精度和处理复杂滑动

面边坡，将滑动体划分成若干个条块，假定条块为刚塑性体，建立静力平衡方程，

然后求解析解或迭代求数值解。最有代表性的计算方法包括：瑞典圆弧法、瑞典

条分法、Ｂｉｓｈｏｐ法、简布法、推力传递法、Ｓａｒｍａ法以及ＭＳＡＲＭＡ法等，它们

各自的边界条件和假设不同，主要反映在是否圆弧滑面、是否垂直条分、是否考

虑了滑体本身的强度，是否考虑了地震的作用、地下水的作用，以及如何处理侧

…～．一一

二

滑囱间的作爿ｊ力、如何处理坡面荷载等。表ｆ－ｌ为各种稳定系数计算方法的比较。

表１－１各种稳定系数计算方法的比较

是否考虑条块间

计算方法

适用的滑面形态

条块条分形式

边界条件

作用力

瑞典圆弧法

圆弧整体

不考虑

瑞典条分法

圆弧垂直条分

不考虑

Ｂｉｓｈｏｐ法

圆弧

垂直条分

考虑

Ｊａｎｂｕ法

圆弧、非圆弧

垂直条分

考虑

推力传递法

折线形

垂直条分

考虑

Ｓａｒｍａ法

任意复杂形态

非垂直条分

考虑

齐次边界

ＭＳＡＲＭＡ法

任孽复杂形态

非垂直条分

考虑

非齐玖边界

其中，Ｓａｒｍａ法基本假发很少，同时数学模型的推导比较严密，适用于具

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