摘要:采用虚力原理和任意分块(或斜分块)模型,建立滑坡极限平衡稳定分析的显式虚力函数R。该函数既可用于滑坡稳定分析中安全系数的计算,又可用于滑坡稳定分析中的可靠度计算。某滑坡治理设计中的实际应用表明,该法概念明确、分析结果合理、且具有较好的应用前景。
关键词:滑坡; 虚力函数; 抗滑稳定; 安全系数; 可靠度
分类号:TU413.62 文献标识码:A
文章编号:1001-5485(2000)03-0028-03
Application of virtual function method in slope stability analysis
GAO Da-shui,XU Nian-feng
(Changjiang Exploration Survey Planning Design Institute, Wuhan 430010,China;)
CHEN Chuan-yao
(Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430074,China)
Abstract:Employing virtual principle and arbitrary blocking (or inclined blocking) model,an explicit virtual function R used for stability analysis of landslide limit equilibrium was established.The function is not only used for the calculation of safety coefficients but also the calculation of reliability in the stability analysis of landslide.Through practical application for some landslide treatment design,it indicated that the idea of the method is clear ,the analytic results are rational,and the application of the method is of a good prospect.
Key words:landslide; virtual function; stability against sliding; safety coefficient; reliability
滑坡的稳定性始终是边坡工程中最重要的控制因素和工程技术人员最关心的问题。迄今国内外工程界对于这类问题的稳定分析仍广泛采用极限平衡方法求解安全系数K,如瑞典圆弧法以及在此基础上发展完善的毕晓普法、N.janbu法、传递系数法、分块极限平衡法等[1,2],①。这些方法的特点是:用垂直条分将滑坡体分块,不计条间强度的影响,因而分析的结果是安全系数偏保守。对于滑坡而言,安全系数的微小增大,往往会引起加固量的显著增加,从而造成一定的浪费,这是许多滑坡工程得出的共识。
另一方面,安全系数K实际上是滑体及滑面材料的强度储备系数。由于滑体的稳定安全度还与滑体及滑面强度的变异性、试验采样的随机性、作用荷载的变化性及环境的差异性等有关,而安全系数K不能恰当反映上述不确定性因素的影响,因此由其表达滑体稳定安全度的概念存在缺陷。近年来,随着科学技术的发展,人们对工程设计的精确度要求越来越高,为此开始把基于数理统计和概率分析的可靠度理论引入到边坡稳定分析中来。国内外已有很多学者在这方面做了不少研究[3],我国学者祝玉学1993年出版的专著《边坡稳定可靠度分析》一书全面论述了这一领域的研究成果[4]。由已有的研究成果看出,他们在分析方法上大多沿用极限平衡的安全系数公式计算可靠度指标。对于毕晓普法及传递系数法等,由于安全系数公式为隐式函数,直接用于可靠度计算有困难。
本文提出一种新的分析方法——虚力函数法,通过虚力原理和任意分块(或斜分块)模型,建立起滑坡极限平衡稳定分析的显式虚力函数R。该函数既可用于计算滑坡稳定安全系数,又可直接作为功能函数,很方便地用于计算滑坡稳定的可靠度指标。