[發明專利]基于極限平衡理論和應力分析的土坡穩定分析方法

有效

• 申請號: 200910103528.0
• 申請日: 2009-04-03
• 公開（公告）號: CN101514553A
• 公開（公告）日: 2009-08-26
• 發明（設計）人: 王俊杰;劉濤;柴賀軍;林新
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學
• 主分類號: E02D17/20
• 分類號: E02D17/20
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司
• 代理人: 侯懋琪

1.一種基于極限平衡理論和應力分析的土坡穩定分析方法，其特征在于：它包括：1) 分別在邊坡的坡底和坡面近坡頂位置預設兩個滑裂面起點；2)再在步驟1)中的兩個滑裂面 起點之間的邊坡自然界面上，用0.618法預設多個滑裂面起點；3)設置各個滑裂面起點所對 應的預設安全系數，通過計算找到滿足條件的預設安全系數，求得各個滑裂面起點所對應的 臨界滑裂面；預設安全系數所滿足的條件為：預設安全系數和理論安全系數的差值在誤差范 圍內；4)選取預設安全系數最小的臨界滑裂面作為整個土坡的臨界滑裂面，此最小預設安全 系數作為整個邊坡的穩定安全系數；

2.根據權利要求1所述的基于極限平衡理論和應力分析的土坡穩定分析方法，其特征在 于：步驟3)包括：

針對某一滑裂面起點，設置該滑裂面起點對應的滑裂面的預設安全系數和土條寬度，通 過計算求得滑裂面的理論安全系數，判斷理論安全系數和預設安全系數的差值是否在誤差范 圍內：如果是，所得到的滑裂面即為經過該滑裂面起點的臨界滑裂面；如果不是，重新設定 預設安全系數并計算其理論安全系數，直至找到和理論安全系數的差值在誤差范圍內的預設 安全系數。

3.根據權利要求2所述的基于極限平衡理論和應力分析的土坡穩定分析方法，其特征在 于：該方法具體步驟如下：

用DABC所圍成的四邊形來表示土條范圍，

(1)設置某一滑裂面起點對應的滑裂面的預設安全系數F_s和土條寬度b_i，土條寬度即土 條上B點與A點的水平距離；

(2)第一土條的DA邊上，D、A點重合，記為A點，該A點即為滑裂面起點；建立第 一土條的平衡方程并求解，確定第一土條的BC段端點位置，也即確定第二土條的DA段端 點位置；

(3)根據第i-1個土條的相關計算結果確定第i個土條的DA段端點位置，建立第i個土 條的平衡方程并求解；確定第i+1個土條的DA段端點位置；

(4)設第i+1個土條是最后一個土條，則第i+1個土條的DA段端點位置由第i個土條 的相關計算結果確定；

第i+1個土條的BC邊上B、C點重合，記為C點，該C點即為滑裂面的終點，建立第 i+1個土條的平衡方程；求出理論安全系數F′_s和第i+1個土條的C點位置；

滑裂面起點和滑裂面終點以及中間土條的AB段所連成的曲線，即為此次計算所針對的 預設滑裂面起點所對應的滑裂面；

(5)比較預設安全系數F_s和理論安全系數F′_s的差值是否在誤差范圍內：如果是，所得 到的滑裂面即為過預設滑裂面起點的臨界滑裂面；如果不是，重復步驟(1)至(5)，直至預 設安全系數F_s和理論安全系數F′_s的差值在誤差范圍內為止。