有限元极限分析法在边坡中的应用
岩质边坡稳定性分析计算
岩质边坡稳定性分析计算引言：岩质边坡是指由岩石构成的边坡体，它的稳定性分析是地质工程中的一项重要内容。
本文将围绕岩质边坡的稳定性分析进行详细讨论，包括边坡的力学特性、稳定性分析的方法和计算步骤。
一、岩质边坡力学特性：岩质边坡的力学特性主要包括边坡坡度、岩性、结构构造、地质构造、坡面覆盖物、地下水等。
这些因素对边坡的稳定性有着重要影响。
1.边坡坡度：边坡坡度是指地面或水平面与边坡倾斜线的夹角，是影响边坡稳定性的重要因素。
坡度越大，边坡的稳定性越差。
2.岩性：岩石的强度、粘聚力、内摩擦角等岩性参数对边坡稳定性有着重要影响。
一般来说，岩性较强的边坡稳定性较好。
3.结构构造：边坡中的断层、节理、褶皱等结构构造对边坡的稳定性有着重要影响。
结构面的发育程度和倾角越大，边坡的稳定性越差。
4.地质构造：地质构造包括岩层倾角、层面、节理等，对边坡的稳定性具有重要影响。
地质构造的研究可以帮助我们了解边坡的受力特点和变形规律。
5.坡面覆盖物：坡面覆盖物通常包括土壤、草地、水层等，这些覆盖物的分布情况和特性对边坡的稳定性有着显著影响。
6.地下水：地下水的存在对边坡的稳定性具有重要影响。
当地下水位上升时，边坡会受到水的浸润，导致边坡强度降低，从而增加边坡失稳的可能性。
二、岩质边坡稳定性分析方法：岩质边坡的稳定性分析方法主要有极限平衡法和有限元法两种，下面将对这两种方法进行介绍。
1.极限平衡法：极限平衡法是一种经典的岩质边坡稳定性分析方法，它基于边坡体在其稳定状态下的力学平衡原理进行计算。
这种方法通常将边坡分割为无限小的切割体，并假设切割体沿着内摩擦边界面滑动，从而得到边坡的稳定状态。
2.有限元法：有限元法是一种基于有限元理论进行边坡稳定性分析的方法。
这种方法将边坡体离散为有限数量的单元，通过求解单元之间的位移和应力，得到边坡的稳定状态。
有限元法能够模拟较为复杂的边坡几何形状和边界条件，但计算复杂度较大。
三、岩质边坡稳定性计算步骤：进行岩质边坡稳定性分析计算时，通常需要进行以下步骤：1.边坡参数确定：根据实地调查和实验数据，确定边坡的坡度、坡高、岩石强度参数、结构面参数等。
rocscience_Phase2开挖和边坡有限元分析
丰富的材料本构模型，弹塑性模型包括： Hoek-Brown、Mohr-Coulomb、 Drucker-Prager、
111Cam-Clay等，弹性模型包括：各向同性、横观各向同性、正交各向同性等； 全面的支护结构类型：锚杆（端承型、全长锚固、分离式、钢绞索、自定义）、衬砌、
多 挡土墙、桩、土钉、挡土墙等；
Voronoi
Parallel Deterministic
Parallel Statistical
Cross Jointed
Baecher
Veneziano
Voronoi
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地下水渗流 Zero Vertical Pressure 边界条件 Infiltration
(P=0) Nodal Flow Rate (Q)
Normal Infiltration (q) (q)
定义材料渗透系数对话框
内置材料渗透系数对话框
Phase2内置渗透模型： Brooks and Corey Fredlund and Xing Gardner Van Genuchten Simple
锚 杆 分 布 形 式
锚杆属性对话框
锚索属性对话框及膨胀率定义
离 散 装 置 属 性 对 话 框 回 接 螺 栓 属 性 对 话
有限元强度折减法在露天矿边坡稳定性分析中的应用
程正刚等： 掘进工作面预注浆堵水技术的 数值模拟
５ １
注 浆前 后巷 道及 下方 底 板 附近 的孔 隙水压 力 变
化 云 图如 图 ４ 所示 。
应ｆ ３ ／ ＭＰ ａ
（ ａ ）注浆 前
、 、 ＼ 、 、 １ ｛ Ｊ ，
～
＝１ ． ７ ２ ０ ×１ ０ 一 ｍ／ ｓ
采场边坡的稳定性机理 ， 预测边坡可能出现滑体 的
发 展趋 势 ， 对 高危边 坡 确定 优化 的综 合治 理 方案 ， 以
而 优 化 确定 露 天 矿 最 终 边 坡 角 。本 文 采 用 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ
隙发育 ， 可知岩体 内摩擦角为岩块 内摩擦角标准值
的０ ． ８ 倍， 剪涨角为 ０ 。 。其 物 理 力 学 参 数 如 表 ２ 所
剥离量的各区段最佳边坡角。
关键 词 ： 有 限元 强度 折 减法 ； 露天 矿 ； 边坡 稳 定分析
中图分类号 ： Ｔ Ｄ ８ ２ ４ ． ７ 文献标 志码 ： Ｂ
随着 露 天 采 矿技 术 的发 展 ， 开 采 深 度 以及 服 务
性 。数值 分析 方 法 因其 物 理概 念 明确越 来越 受 到学 者 的重视 。有 限单元 法克 服 了极 限平衡 法完 全不 考
Ｚｌ ｒ ’ ： ： ： ； ： ； ； ； ； ： ： ： ： ： ：
： ： ．
．
； ； ； ／ ： 川 ； ： ： ： ； ≈ ＝ ＝ ＝ ＿
（ ｂ ） 注浆后
日 Ｕ
图 ５ 渗 流 场
应力／ ＭＰ ａ
～
注浆前渗流速度最大值 为 １ ． ７ ２ ０×１ ０ ～ｍ ／ ｓ ， 注 浆 后渗 流 速 度 最 大为 ２ ． ３ １ ８×１ ０ 一 ｍ ／ ｓ 。根 据 涌水 量 经 验公 式 Ｑ＝ｑ Ａ ｔ （ 式中， Ｑ为 涌 水 量 ， ｉ ｎ ／ ｓ ； ｑ 为渗 流 速度 ， ｍ ／ ｓ； ４为 突 水 区域 面积 ， ｉ ｎ ； ｔ 为时间 ， ｓ ） ； 可 以 预测 注浆 前 的涌水 量 为注 浆后 的 ６ ． ９ 倍。
边坡稳定性分析中的有限元极限平衡法
为 建立 在 刚体极 限 平衡 理 论 上 的极 限平 衡 法 ； 另
一
类 为 以有 限元 法 为代 表 的数 值 分 析 方 法． 极 限
岩边 坡变 形 破坏 机理 ．
平衡 法 能 给 出物 理 意义 明确 的边 坡稳 定安 全 系数
关键词 ： 边坡； 有 限元 ； 极 限平 衡 ； 应力重分配 ； 稳 定 安 全 系 数 中图 法 分 类 号 ： Ｕ４ １ ６ ． １ ｄ ｏ ｉ ： ｉ ０ ． ３ ９ ６ ３ ｉ ｓ ｓ ｎ ． ２ ０ ９ ５ — ３ ８ ４ ４ ． ２ ０ １ ４ ． ０ １ ． ０ １ ７
摘要： 从 边 坡 稳 定 性 有 限元 分 析 方 法 和 极 限 平 衡 法 基 本 原 理 人 手 ， 提 出 了适 合 于 边 坡 稳 定 性 分 析 的有 限元 极 限 平 衡 法 ． 以浅 变 质 岩 边 坡 潜 在 滑 动 面 上 的切 向 和 法 向 弹 簧 模 拟 滑 坡 体 和 滑 床 之 间 的 接 触 摩 擦 问题 ， 对 某 高 速 公 路 路 堑 边 坡 进 行 了数 值 模 拟 ， 分 析 了 边 坡 内应 力 和 变 形 特 征 ， 以 及 渐 进 破 坏 的发 展 过 程 ， 对 传 递 系数 法 和 有 限 元 极 限 平 衡 法 用 于 浅 变 质 岩 风 化 层 边 坡 稳 定 性 分 析 的计 算 结 果 进 行 了对 比 分 析 ． 结果表 明 ， 采 用 边 坡 潜 在 滑 动 面 上 的 法 向 和 切 向 弹 簧 单 元 模 拟 滑 坡 体 和 滑
调 整． 在破 坏 区域 的邻 近 区域所 受 到的影 响最 大 ，
该 邻域 可 能 由原先 没有 超过 强 度值转 变 为超 过强
边坡稳定有限元分析
边坡稳定有限元分析本例将演示如何使用有限元方法分析边坡稳定性并计算其安全系数。
任务首先，分析无超载作用下的边坡稳定性，然后分析在大小为q=35.0kN/m2的条形超载作用下的边坡稳定性，最后为边坡施加预应力锚杆，并分析其稳定性。
边坡的几何尺寸（包括各点的坐标）如下图所示。
图25.1 边坡几何尺寸（多段线上各点的坐标）土层剖面包含两种类型的土，其参数如下：表25.1 岩土材料参数列表计算我们使用“GEO5岩土工程有限元分析计算模块”（以下简称“有限元模块”）（v18版）来分析该问题。
下面为建模和分析步骤：-建模阶段：分析设置和几何建模-工况阶段[1]：分析边坡无超载作用时的稳定性-工况阶段[2]：分析加入超载后边坡的稳定性-工况阶段[3]：分析加入锚杆后边坡的稳定性-结论建模阶段：分析设置和几何建模在分析设置界面中设置“分析类型”为“边坡稳定分析”，保持其他选项不变。
图25.2 【分析设置】界面注：选择“边坡稳定分析”时和选择“应力应变分析”时的设置以及建模过程几乎完全一样。
在【分析】界面点击“开始分析”按钮即可以分析并计算边坡的安全系数。
在“有限元-边坡稳定分析”模块中，各个工况阶段之间是相互独立的，即当前工况阶段的分析结果不受上一工况阶段分析结果的影响。
下一步，设置全局坐标范围。
设置的坐标范围要足够大，这样才能使得所要分析的区域不受边界条件的影响。
对于该算例，设置全局坐标范围<0m, 40m>，设置底边界距离多段线最低点距离为10m。
设置各个多段线和土层剖面，其参数如下表所示。
图25.3 全局坐标对话框表25.2各多段线及其节点的坐标列表设置各个岩土材料的参数并将其指定到相应的分区。
在本算例中，我们选择Drucker-Prager（DP）模型（见注）。
设置两种岩土材料的剪胀角ψ均为0°，即当材料受到剪力作用时，其体积不发生改变。
注：分析边坡稳定性时，必须选择非线性弹塑性模型作为岩土材料的本构模型，因为在边坡稳定分析过程中岩土材料会产生塑性应变，且塑性应变的产生是和岩土材料的强度参数c和φ相关的。
用ANSYS有限元法分析边坡稳定性的思考
用ANSYS有限元法分析边坡稳定性的思考发布时间：2021-07-08T07:42:19.893Z 来源：《防护工程》2021年7期作者：陈洁[导读] ：提出了ANSYS有限元法分析边坡稳定性的优点，使用ANSYS软件模拟典型天然边坡，为了提高仿真模拟的准确性和求解结果的准确度，提出在ANSYS软件中实体建模时在材料模型、几何模型和安全系数求解方面的思考。
针对实际边坡工程的ANSYS稳定性分析提出了一些问题和想法。
陈洁重庆交通大学河海学院重庆 400041摘要：提出了ANSYS有限元法分析边坡稳定性的优点，使用ANSYS软件模拟典型天然边坡，为了提高仿真模拟的准确性和求解结果的准确度，提出在ANSYS软件中实体建模时在材料模型、几何模型和安全系数求解方面的思考。
针对实际边坡工程的ANSYS稳定性分析提出了一些问题和想法。
关键词：边坡稳定；ANSYS；有限元1.ANSYS有限元法分析边坡稳定性的优点研究边坡稳定性问题可以大体分为极限平衡理论、室内模型研究和数值分析。
极限平衡理论不能考虑土体内部应力-应变的非线性关系，所求出的安全系数只能是假定滑落面的平均安全度。
求出的内力和反力不能代表实际产生的滑移变形的力，因此这个方法对于处理边坡稳定问题存在很大缺陷。
随着分析理论的不断完善，加之计算水平的不断发展，使有限元法有了越来越大的用武之地[1-2]。
用有限元研究边坡稳定性的优点如下：（1）破坏面的形状和位置不需要假定。
（2）有限元法有变形协调的本构关系。
（3）有限元法求解建议获得完整的应力、位移。
（4）有限元法可以考虑岩土体的不连续性，即非线性应力-应变。
2.ANSYS有限元法模拟边坡典型示例该边坡考虑弹性和塑性两种材料，边坡尺寸如图1所示。
图1边坡模型示意图计算模型为二维几何模型，模型先后建立了9个关键点、10条直线和3个面。
如图2所示。
图2 边坡网格模型示意图3.ANSYS实体建模中的思考尽管数值分析方法功能强大，但将其用于边坡稳定性分析现在也存在一些问题。
基于有限元强度折减法在边坡稳定性分析中的应用研究
式中： —— 安 全 系数 ；
，— —
滑 动 面上 各 点 的抗 剪 强度 ； 滑 动 面上 各 点 的实 际 强度 ；
—
—
将 式 子 两边 同时 除 以 ｋ ， 式子 （ １ ） 变为 ：
１ 一
一
Ｊ 。 （
） ｄ ｌ
一
ｔ ａｎ
』
式中： ｃ ’ ＝ ｝， ｔ ａ ｎ ｑ ￣ ’ ＿ ＿ ｔ ａ ｎ ｑ ￣ 一
作者简 介 ： 夏 志国 （ １ ９ ７ ５ 一 ） ， 男， 天津人 ， 高 级工 程 师 ， 从 事道 路、 桥 梁项 目前期研究工 作。
目前有三种方法判断边坡 到达失稳状态 ： （ １ ） 以关键点的位置发生突变 ； （ ２ ） 以塑性 区间贯通 ；
速发 展与计算 分析软件 的 日益完 善 ， 各种计 算手段逐 渐被应用 至边坡稳定 性分析 中 。该 文 阐述 了利用有 限元强度 折减法 对高填
方路 堤 的稳 定性进行分 析 ， 并 通过实际工 程应用证 明其准确性 。 关键词 ： 高填方路基 ； 稳定性分 析 ； 有 限元强度折 减法 ； 应用； 天津 市
Ｊ 。
一
Ｊ 。 （ ｃ ＋ ｔ ａ ｎ ￣ ） ｄ ｌ
…
＋
＝ 参 数值如表 １ 所列， 本 文以此 为基础
』 ： ｄ ｚ — ｆ ：
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ — １ ２ — １ ７
采 用不 同的 准则 分 别计 算 ， 并 进 行 比较 。 １ ＿ ２ ． ２ 判 断失 稳 的标 准
一 』 丁
目前 已开发 出二维或三维边坡有 限元商业 分 析程序 ，如 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ ， Ａ Ｄ Ｉ Ｎ Ａ， Ｓ Ａ Ｐ ２ ０ ０ ０ ， Ｐ Ｌ Ａ Ｘ Ｉ Ｓ等 ， 可用来求解弹性 、 弹塑性 、 粘弹塑性 、 粘塑性 、 流变 问题 、 大 变 形 和小 变 形 问题 ， 以及 其 他 非 线性 应 力 变 形 问题 等 。 本文采用有 限元强度折减法 ，借 助有 限元 分 析软件 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ对高填方路堤的稳定性进行分析。
边坡稳定的有限元分析
边坡稳定的有限元分析蓝杰;刘玉梅【摘要】In order to accurately grasped the stress characteristics of slope,this paper made stability analysis on the slope of highway using finite element strength reduction method,calculated the internal force of slope and the distribution situation of displacement,and determined the safety factor of slope.Finally compared the calculated results with the traditional method,demonstrated the feasibility of this method.%为准确掌握边坡的受力特点,采用有限元强度折减法对高速公路边坡进行了稳定性分析,计算得到边坡的内力和位移的分布情况,并确定出边坡的安全系数,最后将计算结果与传统方法进行了对比,表明了该方法的可行性。
【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2012(038)002【总页数】2页(P166-167)【关键词】边坡;有限元;强度折减法;稳定性;安全系数【作者】蓝杰;刘玉梅【作者单位】广西壮族自治区交通规划勘察设计研究院,广西南宁530011;广西壮族自治区交通规划勘察设计研究院,广西南宁530011【正文语种】中文【中图分类】TU413.62在公路建设中，不可避免的将修建边坡。
边坡的稳定性关系到道路工程的施工安全、建设成本和运营安全。
因此，保证边坡的稳定性对于防灾减灾、工程建设具有重要意义。
目前，边坡稳定性的分析方法有两类:极限平衡方法和数值分析方法。
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边坡剖面示意图 跑道总长为3800米
土工格栅示意图
加筋土挡墙与原方案工程费用对比表
征地造 土方造 土工格栅 节省 对比项目 价/万元 价/万元 造价/万 金额 原方案 0 0 0 0 边坡安 全系数 1.48
加筋土挡 20520 墙方案1 加筋土挡 35340 墙方案2
41169.2 －15500 46717.2 －15000
50
1.56 1.42 1.31 1.21 1.12 1.55 1.41 1.30 1.20 1.12 0.01 0.01 0.01 0.01 0.00
二、有限元极限分析法在岩石边坡 中的应用
1、具有两组平行节理面的岩质边坡
两组方向不同的节理，第一组软弱结构面倾 角30度，第二组软弱结构面倾角75度.
46189 1.53 67057 1.42
土地价格100万元/亩，土方的单价取10元/m3
边坡高75m，加筋土高50m， 桩悬臂长25m(正在施工)
加筋土与桩联合支挡方案示意图
五、建立地质灾害监测网络，提高
预警预报水平，减少误报漏报
采用多手段评价滑坡演变过程
角度 对象 定性 宏观破坏现象 （现行方法） 监测 位移监测数据 （现行方法） 定量 数值分析结果 （新方法） 方法
经验分析
监测分析 稳定分析
建立全过程评价指标体系
变形 稳定 阶段 状态 ＞ 安全 系数 1.10
弱变形状态 强变形状态 临滑状态
1.10～1.05
主滑带剪应力 超过其抗剪强度发 生蠕动，裂缝逐渐 扩大并使牵引段发 生拉裂； 边（滑）坡体 无明显变形；边 （滑）坡后缘地表 或建筑物上出现一 条或数条地裂缝， 由断续分布而逐渐 贯通；滑坡两侧、 滑坡前缘均无明显 变形或滑坡两侧出 现羽状裂缝。坡体 中上部出现下沉、
有限元极限分析法在边坡中的应用
郑颖人
教授
重庆市地质灾害防治工程技术研究中心 中国人民解放军后勤工程学院
材料的受力过程
弹性状态—材料受力后变形，但可恢复 . 材料满足屈服准则，进入塑性。 塑性状态—材料出现不可恢复的塑性变形 材料满足破坏准则， 材料分离破坏。 破坏状态—目前尚无 破坏准则，但材料整体 破坏可采用极限分析法
材料名称 滑体土 滑带土 滑床 抗滑桩 重度 22 22 26.16 25 弹性 模量 10 10 泊松比 0.35 0.35 0.28 0.2 粘聚力 28 20 5000 内摩擦角 20 17 39
按弹性材料处理
采用实体单元模拟或梁单元模拟桩
不同方法滑坡推力与桩前抗力
方法 滑坡推力 桩前抗力 设计推力
计算结果
计算方法 有限元法（等面 积圆屈服准则） 极限平衡方法 (Spencer ） 安全系数 1.21 1. 17
首先贯通的滑动面
滑动面继续发展
2. 岩土质二元边坡稳定分析
结构面强度参数取c=10ｋＰａ、φ =20°
结构面强度参数取c= 30ｋＰ
17米 1.19
19米 1.23
桩长: 21米 安全系数:1.25
23米 1.29
25米 1.34
合理桩长: 桩长安全系数大于设计安全系数
----------------------------------------------------------
设计要求 安全系数 1.15
桩长与内力关系: 桩缩短，弯矩、剪力降低
张飞庙滑坡
1.02
1.03 实测 1.08
1.08 1.05 1.03 1.02 实测
位移/mm
5-22
6-5
6-19 时间/d
7-3
7-17
7-31
8-14
从位移值与曲线趋势看，安全系数1.03
长期预报阶段只做内部预报，并 做好应急抢险准备工作，安全系数 1.04-1.08，减少误报。 短期预报加强监测预报，严密监 视临滑阶段出现，并进行应急抢险 治理工作, 安全系数1.02-1.04；
直线滑动面
b.滑动面上的位移与应变将产生突变，
产生很大的且无限制的塑性流动
c.有限元计算都不收敛，采用力或位移
不收敛作为边坡破坏判据
滑面上节点水平位移随荷载的增加而发生突变
（坡角） 两种 算法 安全 系数 比较 有限元法 DP5准则 极限平衡 Spencer法 (DP5S)/S
30
35
40
45
滑坡全过程分段（四阶段）演变
弱变形
中长期预报
临滑段 强变形 临 滑 短期预报 预 报
滑坡位移监测演变过程
变形破坏 阶段
弱变形状态
强变形状态
临滑状态
位移与速 度剧增,持 续高速增 长,
监测 数据 指标
1200 1000
位移逐渐增大，位移增大较 趋于等速， 快，由等速 转向加速，
水平位移量(mm)
800 600 400 200 0 2009-2-6
1.04～1.02
主滑段和牵引段滑面形 成，滑体沿其下滑推挤 抗滑段，抗滑段滑带逐 渐形成；坡体中、上部 下沉并向前移动，下部 受挤压而抬升，变松。 后缘主拉裂缝贯通，加 宽，外侧下错，并向两 侧延长；边坡两侧中、 上部有羽状裂缝出现并 变宽，两侧剪切裂缝向 抗滑段延伸；前缘地面 有局部隆起，先出现平 行滑动方向的放射状裂 缝再出现垂直滑动方向 的鼓胀裂缝，有时有坍
一、有限元极限分析法
经典极限分析法适用工程设计 但需要事先知道破坏面，适应性差 有限元法适应性广,但无法算 安全系数 有限元极限分析法,既适用于工程 设计,且适应性广 特别适用于岩土工程设计 （边(滑)坡、地基、隧道）
1、有限元极限分析法的原理
安全系数定义 强度储备安全系数
抗滑力 Fs 下滑力
C1 C2 C3 C4 C5 东14 东15
监测曲线
2009-3-28
2009-5-17
2009-7-6
2009-8-25
2009-10-14
观测日期
按粘弹塑计算不同安全系数速度-时间曲线 1.10 1.07
稳定
1.04
等速蠕变阶段
1.02
等速蠕变
加速蠕变
重要边滑坡 计算曲线与监测曲线对比图
1400 1200 1000 800 600 400 200 0 5-8
图5 推力分布
图6 抗力分布
3、抗滑桩长度的确定
目前设计中缺乏桩长设计 a.桩长延伸到地面是否能确保边坡的稳定；
安全系数1.0
b.桩长延伸到地面是否必要会不会造成浪费。
桩长变化与滑动面的位置 桩增长, 滑面升高、安全系数增加
桩长：
7米
9米 1.17
11米 1.19
安全系数: 1.14
桩长: 15米 安全系数:1.19
武隆滑坡图
每个剖面上4排桩，3排为埋入式桩， 节省投资6千余万元。
四、 有限元极限分析法在加筋土挡墙 应用,60米高加筋土边坡是重大突破 规范采用经验法计算，坡高小于20米
广西河池机场节省 经费约六千万
已稳定三年
某机场百米高边坡方案比较
原方案：无加筋土，自然放坡1:2.5 方案1：42米高加筋土，自然放坡1:2.8 方案2：42米高加筋土，自然放坡1:2.5
1、工程概况 两条隧道通过滑坡地段
平面布置图
合理桩长的确定
断Ⅱ地质剖面图
桩长24m，滑坡的稳定性已达到设计安全要求
埋入式抗滑桩与全长抗滑桩的比较
桩长缩短22m 推力减少725KＮ／m 弯矩减少123400KN.m
比值 47.8% 16% 36%
节省费用1000万
已应用于云阳、武隆、奉节五个 工地，节省桩费用30~60%
结构面倾角2０°，安全系数1.96
结构面倾角３０° 强度折减系数1.30
4. 三维边坡稳定分析 三维楔形体的计算
x
非对称楔形体模型
非对称楔形体计算
等效塑性应变图
有限元强度折减法安全系数为1.60， 用理正岩土系列软件计算安全系数为1.636。 两者的计算误差为2.2%。
5、边坡分类与破坏特征(11类)
抗 滑 桩 室 内 模 型 试 验
模型尺寸: 3.5×2.8×2.02米 模型桩长: 2.2米, 1.8米, 1.5米, 1.2米
模型计算与数值计算五个相同
(1) 当试验加载到破坏，荷载相同 (2) 破坏面相同
(3)沉埋桩顶上土体受力相同
(4)桩上推力与分布相同
(5)桩上抗力与分布相同
云阳分界梁隧道出口段滑坡
临滑阶段，准确预报滑坡日期， 并必须撤离群众，安全系数1.02以 下。减少错报、漏报。
类均质土边坡(可视、动态、定量)
顺层边坡破坏特征示意图
溃屈边坡破坏特征示意图
双向顺层边坡破坏特征示意图
三维楔形体边坡破坏特征示意图
切层边坡破坏特征示意图
倾倒边坡破坏特征示意图
堆积层边坡破坏特征示意图
岩土二元边坡破坏特征示意图
软岩挤出边坡破坏特征示意图
三、有限元极限分析法在抗滑桩 设计中的应用
实体单元法
梁单元法 不平衡推力法 （隐式解）
5390 5350 5420
1830 1700 2580
3560 3650 2840
1、三种算法，滑坡推力基本一致； 2、实体单元法与梁单元法抗力与实际推力 相近，不平衡推力法相差大；
2 推力与抗力的分布规律
计算机可显示滑面以上桩后推力与 桩前抗力的水平应力分布。
1.0２～1.00
现 场 观 察 指 标
边（滑） 坡体及其 上面的建 筑物均无 明显变形， 无地裂缝
滑体开始整体向下 滑移，重心逐渐降低； 抗滑段滑面贯通，从 地面剪出，整个滑动 面贯通，滑坡整体滑 移 后缘裂缝增多，加 宽，地面下陷，滑坡 壁增高，建筑物倾斜 ；两侧裂缝与后缘张 裂缝及前缘剪出口裂 缝完全贯通，两侧壁 出现；前缘坍塌明显 ，泉水增多并混浊， 剪出口附近出现鼓丘