利用安全系数的边坡工程参数反演方法研究

《利用安全系数的边坡工程参数反演方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第37卷，第6期公路工程Vo1．37，No．62012年l2月HighwayEngineeringDec．，2012利用安全系数的边坡工程参数反演方法研究罗萍(湖南交通职业技术学院．湖南长沙410004)【摘要】反分析是获取边坡计算强度参数的重要方法。基于极限分析上限法原理和Mohr—Coulomb破坏准则，建立了边坡的对数螺旋破坏机构，分别推导得到了边坡的外力做功功率的表达式及边坡内部的能量耗散功率的表达式，并结合强度折减法求得安全系数。求得不同黏聚力c以及内摩擦角妒下的安全系数变化情况。根据计算结果，得到安

2、全系数为1时的c一妒曲线，并进行参数反演。所得结果表明，此方法是可靠有效的。【关键词】边坡工程；反分析；安全系数；破坏机构[中图分类号】U416．14[文献标识码]A[文章编号]1674—0610(2012)06～0125—02SlopeEngineeringBackAnalysisbySafetyFactorLUOPing(HunanCommunicationPolytechnic，Changsha，Hunan410004，China)[Abstract]Backanalysisistheimportantm

3、ethodforobtainingthecalculatedstrengthparameter．BasedonthelimitanalysisandMohr-Coulombcriterion，thelog—spiralfailuremechanismofslopeiscon—ducted．Theformulationsofexternalworkrateandinternalenergydissipationofsoilisderived．Withthestrengthreductionmethod，thesa

4、fetyfactoroftheslopeisobtained．Thevariationofcohesioncandfric-tionanglewiththesafetyfactoriscalculated．Onthisbasis，thecurveofc一‘Pisgainedwhensafetyfac-torequalsto1，andthebackanalysisispreformed．Theresultshowsthismethodiseffective．[Keywords]slopeengineering；b

5、ackanalysis；safetyfactor；failuremechanism以及内能耗散，计算了边坡的安全系数，在此基础上1概述提出了边坡的强度参数反演方法。随着国民经济的飞速发展，在很多国民生产活2安全系数计算动中的大型基建项目中，产生了各种各样的边坡。尤其是在某些地质地形条件较差的条件下，很多边线性Mohr．Coulomb准则下的均质边坡的极限坡就处在一个非常不利的环境中¨。由于特殊的分析过程如下川。图1表示一个旋转间断机构，地质地形条件的限制，边坡的防治问题在近年来也假设其破坏面通过坡趾。刚体区域A

6、BC绕旋转中日益显现出来。由于岩土体材料复杂的物理力学特性，我们计算分析过程中所需的各种参数就会越多，对参数精度的要求也就越高，在传统的研究工作里，都是通过现场岩体力学试验或者是室内取样试验来获得岩土体力学参数，但是，所取的样品并不一定能够完全表现出现场的岩土体的力学特征。在这样的条件下，学者提出了反分析方法以，该方法经历了跨越式的发展，在现在的工程研究中成为一种研究分析工程实际中问题的常用方法。。图1均质边坡的破坏机构FigurelFailuremechanismofhomogenousslope本文采用极限

7、分析方法，求得边坡的外力功率[收稿日期】2012一10—12[作者简介】罗萍(1974一)，女，湖南长沙人．高级工程师，主要从事高速公路建设与管理：Efl-~。126公路工程37卷心0相对对数螺旋线c以下的静止材料作刚体旋(8)转。因此BC是一速度间断面。假想的对数螺旋线机构可ca3个变量确定：r0，0。，0^。当，取极值时，得到边坡安全系数F的一个上由几何关系可知：H／r。、L／r。可由变量0。，Oh确限解答。其问题转化为数学规划问题：定：minF=F(0。，0^)；0

8、n(+)×s．t{H=H，旦>0量。>0，，exp【(^一。)tan】一sin(。+)}，rOr0tanq~f>0，。(1)通过迭代优化求的角度参数0o，0^，后，便可二一二堕确定对数螺旋线破坏模式下的岩质边坡失稳破坏r0sin(0+a)sin(Oh+)sin(卢一a)面，即临界滑动面。一{exp【0^-0。)tanq~】sin(0^+)一3参数反演sin(0。+))。(2)以某边坡工