滑坡稳定性分析的点安全系数法

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1、滑坡稳定性分析的点安全系数法第31卷第3期岩土力学Vol.31No.32010年3月RockandSoilMechanicsMar.2010文章编号：1000－7598(2010)03－0971－05杨涛1，周德培1，马惠民2，张忠平2（1.西南交通大学岩土工程系，成都610031；2.中铁西北科学研究院，兰州730000）摘要：建立滑坡数值计算的三维模型，将滑带离散为薄层8节点六面体单元，采用基于摩尔-库仑强度准则的理想弹塑性本构模型模拟滑带材料，通过数值计算，可获得滑带单元的三维应力状态和滑动方向。定义单元点安全系

2、数为滑带单元抗剪强度与滑面上平行滑动方向的剪应力之比，定义滑坡整体安全系数为单元点安全系数对滑带面积的加权平均值。采用点安全系数分析滑坡的空间滑动机制，采用整体安全系数评价滑坡稳定性。算例分析表明，分析结果符合现场实际情况。关键词：滑坡；滑动机制；点安全系数；数值计算中图分类号：O29文献标识码：APointsafetyfactormethodforstabilityanalysisoflandslideYANGTao，ZHOUDe-pei，MAHui-min2，ZHANGZhong-ping21———————————

3、————————————————————————————————————1（1.DepartmentofGeotechnicalEngineering,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031,China;2.NorthwestResearchInstituteofCo.,Ltd.ofC.R.E.C.,Lanzhou730000,China）Abstract:A3-Dmodelfornumericalcalculationoflandslideisproposed;andahi

4、gh-precisioneight-nodehexahedronelementisusedtobuildthefiniteelementgridofsliplayer.ThesliplayermaterialissimulatedbyanidealelastoplasticmodelbasedontheMohr-Coulombcriterion.Three-dimensionalstressstateandslidedirectionofthesliplayerzoneareobtainedbynumericalcom

5、putation.Sobasedontheanalysisofthethree-dimensionalstressstateofthesliplayerzone,apointsafetyfactorastheratiooftheshearstrengthoftheslipzonetotheshearstressparalleltotheglidingdirectionisdefined;andthesafetyfactorofthelandslideastheweightedaveragevalueofthezonep

6、ointsafetyfactorwithitszoneisdefined.Theslidingmechanismisstudiedthroughzonepointsafetyfactor;andlandslidestabilitycanbeevaluatedthroughthesafetyfactor.Thecasestudiesshowthatthecalculatedresultsareconsistentwiththeactualcases.Keywords:landslide;slidingmechanism;

7、pointsafetyfactor;numericalcomputation1引言———————————————————————————————————————————————大型滑坡总是会造成严重后果[12]。对于滑坡研究，工程界集中于研究滑坡的失稳破坏机制和稳定性程度。其中，极限平衡法用以研究滑坡稳定性，－其发展最为成熟[35]。但极限平衡法只能得到整体安全系数，无法确定滑面上各点不同的稳定程度，因此，不能较好地分析滑坡滑动机制。随着计算机技术的高速发展，有限元方法越来越多地在边坡工程中得以应用，它不需要事先假定破

8、坏面的形状或位置，通过应力或变形的分析来确定滑坡的稳定性。文献[6－9]采用强度折减法确定滑坡的整体安全系数，滑坡安全系数F定义为－c?=c?eF（1）???e=arctan(tan?F)?式（1）表示岩体粘聚力c和内摩擦角的正切值tan?同时除以一个折减系数F，得到一组新的ce、?e值，坡体计算结果不收敛，此时折减系数F就是安全