边坡稳定性分析Janbu法与Sarma法的有效应力形式

作     者：杨晟萱 

作者单位：天津大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨建民

授予年度：2019年

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）] 

主      题：有效应力 渗流力 安全系数 条间力 临界加速度因子 Janbu法 Sarma法 

摘      要：为考虑渗流作用对边坡稳定的影响,本文基于总应力形式的Janbu法和Sarma法的基本原理,提出了根据渗流力计算边坡稳定性的新方法—有效应力形式Janbu法、有效应力形式Sarma法。总应力形式以水土混合体为研究对象,在受力分析时考虑土体周围孔隙水压力而不考虑渗流力;有效应力形式以土骨架为研究对象,在受力分析时考虑渗流力而不考虑孔隙水压力。采用孔隙水压力分析时需要对应土体饱和重度,用渗流力分析时需要对应土体浮重相。分别运用总应力形式与有效应力形式方法对均质坡体、非均质坡体等多种类型的边坡进行迭代求解计算,并对比分析结果。结果显示,文中所提出的有效应力形式Janbu法与原总应力形式Janbu法所得边坡稳定安全系数值基本一致,但条块单元间的条间力及内力值大小均有一定的规律性差异。边坡无地下水时,有效应力形式Janbu法与总应力形式Janbu法计算所得安全系数、滑裂面位置、条间力、条块底应力等完全一致。同时为证明有效应力Sarma法可行,对原文多种类型边坡进行迭代计算求解临界加速度因子,并对比结果分析得文中所提出的有效应力Sarma法与原文总应力Sarma法所得结果基本一致,且临界加速度因子Kc值更偏于安全。边坡无地下水时,Sarma法的有效应力形式与总应力形式计算所得结果完全一致。综合全文得新建立的有效应力形式Janbu法与Sarma法可用于分析渗流作用对边坡稳定的影响,为一种新的边坡稳定性分析评价方法。