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滑坡的稳定性分析一直是滑坡工程研究领域的重要问题。随着社会经济的不断发展,滑坡作为一种地质灾害,其严重的危害性已经给人类的生活造成了极大的影响。尽管滑坡稳定性研究工作已经取得了巨大的成就,但是由于滑坡发生的地质条件相当复杂,作用因素多且具有不确定性,因此对滑坡稳定性评价的研究仍旧是非常重要的工作。
刚体极限平衡法作为各行业规范的指定方法,因为其计算模型建立方便,计算过程简单,一直被工程设计人员普遍采用,并且在应用中积累了大量的实践经验。随着研究的深入,不少分析、研究人员认识到刚体极限平衡法是一种不严密的可动解求解过程。各种方法在求解中所作的假设不同,导致了计算结果间存在着差异。若方法选择不当,计算结果将与实际存在误差,最终影响了滑坡稳定性的评价。因此,掌握每一种方法的特征,了解其具体的适用条件和计算结果间的相互关系,对正确分析滑坡稳定性具有十分重要的意义。
本文经过广泛的调查研究,在大量的国内外相关文献资料的基础上,对滑坡稳定性的影响因素、分析方法和计算理论进行了深入探讨。然后针对常用的滑坡稳定性分析方法——刚体极限平衡法中的瑞典条分法、简化Bishop法、传递系数法、Janbu法、Morgenstem-price法和Spencer法进行了理论上的剖析和比较,总结了六种方法各自的优点和不足。从理论分析计算方法的差异和共同点入手,并结合经典算例和滑面形状模型,对各种不同滑面形状和力学机制的滑坡进行适宜性分析,分析得出了不同计算方法适宜性条件。本文又从三峡库区滑坡实例入手,将三峡库区滑坡的滑面形状总结归纳为四种比较典型和常见的滑面形状,并根据滑面形状一一做实例分析,分析表明:
1.M-P法和Spencer法的适宜性很好。在不出现数值分析问题的前提下,对各种不同形状滑面滑坡的计算结果较为合理。
2.Janbu 法的适宜性要比M-P法和Spencer法的适宜性稍差。在计算万州地区滑坡时,由于滑坡滑面形状变化剧烈,导致Janbu法假设条间力的作用点与实际情况不相符,计算结果不合理。但Janbu法在计算其它三种类型滑坡时的适宜性较好。
3.传递系数法的适宜性要比M-P法和Spencer法的适宜性差。传递系数法对滑面形状为向内凹形和滑面形状起伏不平,呈折线形,滑面倾角变化在10°以内的这两类滑坡的计算结果较合理,但对滑面形状向外凸形和万州地区滑坡的计算结果不是很合理,适宜性较差。滑坡滑面形状为向内凹形符合推移式滑坡特点,滑坡滑面形状为向外凸形符合牵引式滑坡特点,因此,传递系数法对推移式滑坡适宜性较好,对牵引式滑坡适宜性较差。
最后本文还探讨了滑带土强度值的确定方法,主要分析了反分析的方法,并以三峡库区下土地岭滑坡为例反算滑带土强度参数。