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科研進展

武漢巖土所在邊坡下滑推力計算方法研究方面取得進展

發表日期:2022-11-11來源:武漢巖土力學研究所放大 縮小

  邊(滑)坡下滑推力的確定一直是滑坡防治工程中的核心問題。我國邊坡相關規范推薦采用傳遞系數隱式法進行邊坡下滑推力的計算,規范中明確指出該方法適應于相鄰條塊傾角變化小于等于10°的緩傾滑移面邊坡體,而對于傾角變化大于10°的潛在滑移面邊坡體則可能會出現比較明顯的誤差。

  針對這一問題,考慮邊坡主滑方向和力的矢量特征,中國科學院武漢巖土力學研究所計算巖石力學組首次提出了邊坡下滑推力矢量和法。對于滑動破壞的邊坡體,該方法以潛在滑體為研究對象,將潛在滑體抗滑力和下滑力分別向主滑方向進行投影,通過建立臨界狀態時的力學平衡方程,求解得到不同設計安全系數的下滑推力曲線和對應的主滑方向曲線。另外,依據潛在滑體坡腳處下滑推力為0,可得到邊坡體的整體穩定安全系數。

  為驗證下滑推力矢量和法的合理可靠性,選擇典型算例和工程實例進行了對比分析,圓弧形滑面和緩傾滑移面計算結果對比表明,下滑推力矢量和法計算結果和傳遞系數法結果吻合較好;而對于相鄰條塊大于10°的典型復雜滑坡體,傳遞系數法安全系數(1.202)相對嚴格極限平衡M-P法(0.988)誤差高達21.7%,而下滑推力矢量和法(0.991)誤差僅為0.3%,可見,下滑推力矢量和法也適用于相鄰條塊傾角變化大于10°的復雜滑坡體。

  相關研究成果發表在Journal of Engineering Mechanics 和 Forntiers in Earth Science等國際期刊上。研究工作獲得了國家自然科學基金面上項目(51674239)的資助。

  論文鏈接:

  https://ascelibrary.org/doi/10.1061/%28ASCE%29EM.1943-7889.0001791

  https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/feart.2022.865017/full  

圖1   圓弧滑移面邊坡體下滑推力曲線對比圖   

圖2  緩傾滑移面下滑推力曲線對比圖       

圖3 典型工程實例復雜滑坡體下滑推力對比圖

附件:
日本公与熄4
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