土坡稳定性分析方法综述_寇海磊

正的临界剪切面与圆柱面相差不大，而且在临界剪切面附近，稳定 安全系数的变化也不太灵敏，所以采用圆弧滑动分析仍可得到满意 的结果。土体强度指标测定与选用值的精确与否，对土坡的稳定验 算关系甚大。在测定土的强度时，应该使试验室的模拟条件尽量符 合实际受力情况，使试验指标具有一定的代表性，否则验算结果就 可能与实际情况有较大的出入。各类条分法（除瑞典法外）都不同程 度的考虑了相邻土条条间力的影响。一般来说，这些影响考虑的愈 多，求得的安全系数也愈高。但这绝不是无限制的，特别对于滑裂面 是平面、圆柱面或一些简单的光滑曲面，滑动土体下滑时，土体内相 邻土条并不会产生很大的相对变形，因此其抗剪阻力不可能达到或 接近极限，此时求出的土条分界面上的抗剪安全系数应远大于 1。
摘 要 ：计算土坡稳定性安全系数的方法通常有二种：一是对构成土体的土条进行受力分析；二是对土坡圆弧滑动体进行整体稳定性分析。但
这两种方法均存在不足之处。本文综述了各种土坡稳定性分析方法并做出比较，并给出了工程应用中应注意的问题。
Abstract: There are two methods calculating safety coefficient of slopes stability: one is to analyze soil mechanics on soil slices; the other is to
Sarma 是对土条侧向力的大小分布做出假定。萨尔玛法（Sarma）
性安全系数的方法通常有二种：一是对构成土体的土条进行受力分 假想在每一土条重心作用着一个水平地震惯性力，由于它的作用，
析。但是此土条受力分析法存在静不定问题。为解决此问题，往往将 使滑裂面恰好达到极限状态，也就是使滑裂面上的稳定安全系数
土条所受的某些应力当零处理。因此，由此法计算的土坡稳定性系 F=1，此时水平地震加速度 K 称为临界地震加速度，以 K 表示．K 作
数必然存在误差比较大的问题；二对土坡圆弧滑动体进行整体稳定 为判断土坡稳定程度的一个标准，同时，萨尔玛推导出切向条间力
性分析，但假定的土坡圆弧滑动面与实际的滑动面不相符。其计算 X 的分布，从而使超静定问题变成静定的。
8 结论 在土建工程中经常会遇到土坡稳定性问题，如果处理不当，土 坡失稳产生滑动，不仅影响工程进展，甚至危及人的生命安全和造 成工程事故。因此，研究土坡的稳定性有重要的实际意义。土坡稳定 分析是一个比较复杂的问题，本文主要从理论上对简单土坡进行了 稳定分析，并且，这种建立在极限平衡理论基础上的条分法，由于方 法本身没有考虑到土体内部的应力一应变关系，所求出的安全系数 只是所假定的滑裂面上的安全系数，所求出的土条之间内力或土条 底部反力并不是滑动土体真实存在的力。
参考文献： [1]郑颖人，王恭先等.边坡与滑坡工程治理[M].北京：人民交通出版社， 2007.
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[2]龚晓南.土力学.北京：中国建筑工业出版社，2002.
作 者 简 介 ：寇海磊（1984-），男，山东寿光人，硕士研究生，研究方向为地基处
Байду номын сангаас
slopes stability and makes comparisons. And also the problems that should be paid attention to in the application of engineering are presented.
关 键 词 ：滑裂面；基本条分法；瑞典条分法
Key words: sliding plane；basic slice method；Sweden slice method
中 图 分 类 号 ：TU4
文 献 标 识 码 ：A
文 章 编 号 ：1006-4311（2010）13-0083-01
0 引言
5 Sarma 法
土坡稳定性一般用土坡稳定性安全系数来表示。计算土坡稳定
7 应用中常出现的问题
极限平衡状态下土体稳定的安全系数。该法由于忽略土条之间的相
在土坡稳定性分析方法的应用中应注意的问题主要有滑裂面
互作用力的影响，因此是条分法中最简单的一种方法。
的形状问题，强度指标选择问题和考虑条间力的影响问题。一般来
2 简化毕肖普法
说，土坡滑动时其滑裂面都是非圆弧的，但对于匀质的黏性土坡，真
结果精度差.目前在工程实际应用中，都是应用土体在某一确定强
6 Janbu 法
度条件下，假定土体是理想塑性材料，把土条作为一个刚体，按极限
Janbu 法是对土条的侧向力的作用位置作出假定的。Janbu 通过
平衡的原则进行受力分析，不考虑土体本身的应力一应变关系，建 假设滑体推力线位置并考虑微分条块的力矩平衡，巧妙地推导出条
[3]卢廷浩，刘祖德等.高等土力学.北京：机械工业出版社，2006.
理与桩基。
[4]彭德红，浅谈边坡稳定性分析方法[J].上海地质，2005，（3）：44-47.
analyze stability of the whole body on slope circular sliding. But both of these methods exist deficiencies. This article summarizes the analysis methods of
毕肖普法提出的土坡稳定系数的含义是整个滑动面上土的抗 剪强度与实际产生剪应力的比，并考虑了各土条侧面间存在着作用 力根据静力平衡条件和极限平衡状态时各土条力对滑动圆心的力 矩之和为零等，可得毕肖普法求土坡稳定系数的普遍公式。毕肖普 法提出的土坡稳定系数的含义是整个滑动面上土的抗剪强度 τf 与 实际产生剪应力 τ 的比，并考虑了各土条侧面间存在着作用力，假 设土条二侧力相等方向相反。把有效应力原理引进斜坡分析，还将 安全系数定义为沿整个滑裂面的抗剪强度与实际产生的剪应力的 比值．这比原先由全部抗滑力矩与滑动力矩之比定义的安全系教原 理，适应性广。
3 Morgenstern&Price 法 工程中很多土坡的外形复杂并不是简单土坡，土坡的土质不均 匀，坡顶和坡面作用有荷载，因而滑动面不一定为圆弧形，这给选择 滑动面上的抗剪强度和计算滑动或抗滑力矩带来困难，解决的方法 是将滑坡体分成一系列铅直薄土条。对任意曲线形状的滑裂面进行 分析，导出满足力的平衡及力矩平衡条件的微分方程式，然后假定 两相邻土条法向条间力和切向条间力之间存在对水平方向坐标的 函数关系，从而根据整个滑动面土体的边界条件求出问题的解答。 4 陈祖煜法 陈祖煜法也是普遍条分法的一种。它是在 Morgenstern 法的基 础上对 Morgenstern 法做了改进，使之更加结合工程实际，考虑了地 震力、坡面载荷等因素，从土条的静力平衡得到的微分方程出发，结 合相应的边界条件，推导出带有普遍意义的极限平衡方程式。
Value Engineering
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土坡稳定性分析方法综述
Overview of Analysis Methods of Slopes Stability
寇海磊 Kou Hailei
（青岛理工大学，青岛 266033） （Qingdao Technological University，Qingdao 266033，China）
岩土工程界广泛应用。但是，大量工程应用表明，Janbu 普遍条分法
1 瑞典条分法
存在着严重的不收敛问题，特别是条块划分过密如 100 块以上，简
瑞典圆弧滑动面条分法，是将假定滑动面以上的土体分成 n 个 单均质边坡的安全系数计算收敛性都难以得到保证。
垂直土条，对作用于各土条上的力进行力和力矩平衡分析，求出在
立坡体稳定分析方法，求得土坡稳定的安全系数来进行评价。土坡 块水平推力与竖向剪力的关系，再根据条块的力平衡条件导出安全
稳 定 性 计 算 的 方 法 主 要 有 ： 瑞 典 条 分 法 ， 简 化 毕 肖 普 法 ， 系数迭代求解格式。Janbu 普遍条分法因其严格简明而很快在国际
Morgenstern&Price 法，陈祖煜法，Sarma 法，Janbu 法。