简化瑞典条分法在土坡稳定分析中的应用

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我国有占国土面积三分之二以上的山地,随着国民经济的发展,水利工程、铁路、公路及城市等基础设施建设方兴未艾,在这些工程中经常要涉及到边坡稳定分析的问题。另外,在有些地区滑坡发生频率高,灾情严重,有的直接威胁人民生命财产安全,阻碍灾区经济发展。目前,边坡失稳已变成了同地震和火山并列的全球性三大地质灾害(源)之一,所以进行边坡稳定分析研究是很有必要的。目前用于边坡稳定分析的方法很多,这些方法在边坡稳定分析中各有弊益。新的理论和方法也不断地运用到边坡稳定分析中,然而,这些新方法有待进一步成熟和完善,有待进一步在工程实际中检验。极限平衡法作为传统而古老的方法,在边坡稳定分析中的是一种很重要方法,一直以来在工程界被广泛运用。其主要原因是:它概念清晰,很容易被工程人员理解和掌握,同时通过极限平衡法分析还能直接给出反映边坡稳定的安全系数值。然而,在极限平衡法的所有方法中,除了最早出现的瑞典圆弧法,其它方法都是以建立垂直分条为基础的垂直条分法。进行条分使得计算过程非常复杂,特别是在进行最危险滑弧的搜索时,每给定一个新的滑弧,都要重新进行条分和确定参数,计算量大且大大影响了计算速度。本文采用分段积分对极限平衡法中的瑞典条分法进行简化,将瑞典条分法的稳定系数表达成积分形式,避免了条分,并利用圆弧滑面的几何性质,最终将稳定系数简化成一个三元函数,通过此三元函数求解稳定系数和编制稳定系数求解电算程序和最危险滑弧搜索电算程序。该简化方法在计算稳定系数时不再需要进行条分,计算过程简单,计算速度快,不但简化了稳定系数的求导过程,也加快了最危险滑弧的搜索速度,并更加有利于电算程序的编制。
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