双层均质边坡临界高度研究及其稳定性分析

作     者：田泽润 张彦洪 周茂定 郭亚峰 豆换换 TIAN Zerun;ZHANG Yanhong;ZHOU Maoding;GUO Yafeng;DOU Huanhuan

作者机构：甘肃农业大学水利水电工程学院甘肃兰州730070 

出 版 物：《岩土工程学报》 (Chinese Journal of Geotechnical Engineering)

年 卷 期：2023年第45卷第2期

页      面：426-432,F0004页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：甘肃省科技重点研发计划项目(20YF3FA036) 甘肃省高等学校创新基金项目(2020A-048) 甘肃农业大学水利水电工程学院青年教师科技创新基金项目(SLSDXY-QN2019-06) 

主　　题：层状均质边坡 上限分析法 局部稳定性 初值估计 黄土边坡 

摘      要：基于边坡塑性极限理论,假定组合对数螺旋线破坏机构,直接推导出双层均质边坡的临界高度方程。通过强度折减法使边坡逐步处于极限平衡状态,进而获得边坡的稳定性安全系数。该方法直接进行外功率积分,无需采用数值方法解决外功率积分困难,并且显式表达边坡临界高度。针对强度折减过程中优化计算对初值的依赖性问题,基于均质边坡上限法的对数螺旋线优化参数,提出了层状边坡初值估算方法,通过重点空间重点搜索,使得边坡稳定性分析过程更加高效。通过算例的验证与对比分析,表明该方法具有较高的计算精度和稳定性,指出上限法在层状边坡局部稳定性分析中存在的问题,并重新构造出可以兼容整体与局部破坏模式的目标函数,解决该问题。最后,以兰州市某黄土边坡为工程背景,采用多种方法进行了稳定性分析,验证了所提方法的可靠以及初值的低依赖性,可快速有效的应用于工程实践。