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隧道循环进尺的极限平衡分析

华南理工大学学报（自然科学版） 2017年第5期45卷 113-119,128页

作者：梁桥杨小礼陈翔中南大学土木工程学院湖南长沙410075 湖南工程学院建筑工程学院湖南湘潭411104 湖南湘平路桥建设有限公司湖南长沙410075

为使隧道施工中开挖进尺的选择更加合理,提出了掌子面超前核心土对数螺旋破坏模式,该模式由拱顶围岩与超前核心土两部分组成;针对拱顶围岩,基于Janssen筒仓理论和Mohr-Coulomb强度准则建立了竖向力计算公式,而针对掌子面超前核心土,基... 详细信息

为使隧道施工中开挖进尺的选择更加合理,提出了掌子面超前核心土对数螺旋破坏模式,该模式由拱顶围岩与超前核心土两部分组成;针对拱顶围岩,基于Janssen筒仓理论和Mohr-Coulomb强度准则建立了竖向力计算公式,而针对掌子面超前核心土,基于对数螺旋破坏模式推导了循环进尺计算公式,建立了循环进尺与内摩擦角、黏聚力、支护压力、开挖高度等参数之间的相互关系.研究结果表明:在施工阶段考虑隧道掌子面稳定性时,必须考虑循环进尺的影响,掌子面附近围岩状态的短期改变会使掌子面超前核心土所需的支护力比未考虑循环进尺的情形急剧增长;黏聚力与内摩擦角的改善对循环进尺与掌子面区域稳定性具有重要的意义,而支护力对该区域的影响具有临界性,不可盲目增大.

关键词：循环进尺极限平衡对数螺旋破坏模式超前核心土

基于极限平衡的边坡稳定概率显式功能函数逐步修正求解

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工程力学 2009年第3期26卷 15-20页

作者：苏永华孙晓明颜永国湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 中国矿业大学(北京校区)力学与建筑学院北京100083

首先分析了边坡极限平衡分析方法稳定性系数计算原理,提出了其隐函数形式在可靠度分析时不能采用解析方法求解的问题。利用可靠度指标的几何意义,在建立近似程度判断标准的基础上,提出了在验算点附近采用简单显式函数近似实际极限状态... 详细信息

首先分析了边坡极限平衡分析方法稳定性系数计算原理,提出了其隐函数形式在可靠度分析时不能采用解析方法求解的问题。利用可靠度指标的几何意义,在建立近似程度判断标准的基础上,提出了在验算点附近采用简单显式函数近似实际极限状态曲面性态,然后采用解析方法计算可靠度的方法。结合边坡极限平衡的Spencer模式,给出了该方法实施的详细步骤和流程。利用该方法,分别基于边坡极限平衡的Spencer模式和Bishop模式,分析了某边坡的失效概率并与精确解进行了比较,其绝对误差分别为0.00379%和0.0039%,相对误差分别为8.42%和3.63%。

关键词：边坡工程可靠度逐步求解极限平衡 Spencer模式显式函数

基于非线性统一强度理论下的边坡稳定性极限平衡分析

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岩土力学 2015年第9期36卷 2613-2623页

作者：邓东平李亮中南大学土木工程学院湖南长沙410075

在边坡稳定性分析中,常采用的强度准则一般较少考虑中主应力对边坡破坏效应的影响,然而岩体的实际应力状况表明中主应力存在,且中主应力对边坡岩体的强度潜能发挥起着重要作用。基于考虑中主应力的统一强度理论下的Hoek-Brown(简称H-B)... 详细信息

在边坡稳定性分析中,常采用的强度准则一般较少考虑中主应力对边坡破坏效应的影响,然而岩体的实际应力状况表明中主应力存在,且中主应力对边坡岩体的强度潜能发挥起着重要作用。基于考虑中主应力的统一强度理论下的Hoek-Brown(简称H-B)准则,通过对滑动面上的应力进行假设,并采用泰勒级数简化统一强度理论下的H-B准则表达式,然后根据滑动体满足所有静力平衡条件求解滑动面上的应力,进而得到边坡的安全系数。当中主应力影响系数b=0时(即为基本H-B强度准则),与等效的线性Mohr-Coulomb(简称M-C)强度准则下的瑞典法1、简化Bishop法、Spencer法和Morgenstern-Price(简称M-P)法以及基于统一强度理论下的瑞典法2进行算例对比分析,验证了方法的可行性。同时,以边坡的坡高H、坡角β和b为变量进行参数分析,研究表明:b增大(即中主应力对边坡的破坏效应影响越大)时,计算所得的安全系数增大,由此表明基本H-B强度准则下分析所得的边坡稳定性偏于安全。另外,由于提出的方法能够满足滑动体的所有静力平衡条件,且对未考虑条间作用力影响所得滑动面上的初始正应力进行了修正,故此方法较瑞典法2所得结果要大且更为严格。

关键词：边坡稳定性极限平衡滑动面应力统一强度理论 H-B强度准则安全系数

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基于极限平衡理论的局部最小安全系数法

岩土工程学报 2002年第5期24卷 600-604页

作者：杨明成郑颖人宁夏大学固体力学研究所宁夏银川750021 后勤工程学院土木工程系重庆400041

根据极限平衡原理和Mohr Coulomb破坏准则 ,应用最优控制理论思想 ,并充分考虑运动许可条件 ,建立了能同时确定边坡临界滑动面和计算最小安全系数的局部最小安全系数法。该法既满足条块力和力矩的平衡 ,又符合边坡稳定问题的物理本质 ;... 详细信息

根据极限平衡原理和Mohr Coulomb破坏准则 ,应用最优控制理论思想 ,并充分考虑运动许可条件 ,建立了能同时确定边坡临界滑动面和计算最小安全系数的局部最小安全系数法。该法既满足条块力和力矩的平衡 ,又符合边坡稳定问题的物理本质 ;既能保证所求解是运动许可的 ,又能保证不出现数值计算上的困难 ;不但可以确定临界滑动面和计算对应的最小安全系数 ,又可以确定条底及条块界面上法向力的作用点 ,从而消除了以往利用极限平衡法进行边坡稳定分析时对临界滑动面的形状以及条底和条块界面上法向力的作用点的人为假定。算例计算比较表明 ,本文所给方法是合理可靠的。

关键词：极限平衡边坡稳定临界滑动面局部最小安全系数

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浅圆仓贮料压力极限平衡计算方法分析探讨

工程力学 2008年第9期25卷 193-197页

作者：袁海龙河南工业大学土木工程学院郑州450052

利用库仑(Koulomb)主动土压力理论,采用极限平衡计算方法确定浅圆仓散料的破裂面,计算浅圆仓散料对仓壁的侧压力,并对不同工况进行详细分析,明确了不同工况的简明判断条件,计算公式的适用范围。补充了我国现行的《钢筋混凝土筒仓设计规... 详细信息

利用库仑(Koulomb)主动土压力理论,采用极限平衡计算方法确定浅圆仓散料的破裂面,计算浅圆仓散料对仓壁的侧压力,并对不同工况进行详细分析,明确了不同工况的简明判断条件,计算公式的适用范围。补充了我国现行的《钢筋混凝土筒仓设计规范》关于大直径浅圆仓散料侧压力计算的相关内容,可供工程设计参考使用。

关键词：浅圆仓贮料压力极限平衡破裂面适用条件

极限平衡理论下边坡强度参数反演及加固稳定性分析

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工程地质学报 2016年第1期24卷 10-18页

作者：邓东平李亮中南大学土木工程学院长沙410075

参数反演是获得较为可靠的边坡强度参数的一种有效手段。本文在对边坡临界滑动面进行判别的情况下,以瑞典法为基础,通过建立强度参数之间及其与临界滑动面一一对应的关系推导得边坡强度参数反演的显式计算公式。然后,将反演结果用于锚... 详细信息

参数反演是获得较为可靠的边坡强度参数的一种有效手段。本文在对边坡临界滑动面进行判别的情况下,以瑞典法为基础,通过建立强度参数之间及其与临界滑动面一一对应的关系推导得边坡强度参数反演的显式计算公式。然后,将反演结果用于锚索加固条件下的边坡稳定性研究。经工程算例分析验证了本文方法的可行性和实用性,并得到如下结论:(1)预应力锚索能对边坡形成有效的加固作用,且锚索在坡面上的位置越靠近滑动面的滑出点时其对边坡的稳定性越有利;(2)锚索的预应力越大则计算得到的安全系数越大,而锚索水平倾角的增大对计算得到的安全系数影响微小。

关键词：边坡稳定性极限平衡临界滑动面强度参数反演锚索

极限平衡理论下边坡稳定性抗滑强度参数反演分析

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长江科学院院报 2017年第3期34卷 67-73,79页

作者：邓东平李亮赵炼恒中南大学土木工程学院长沙410075

抗滑强度参数的取值对正确评估边坡稳定性有着重要影响,而参数反演是快速准确获取边坡抗滑强度参数的一种有效方法。基于边坡稳定性分析结果和滑动面抗滑强度参数与临界滑动面一一对应的关系,建立抗滑强度参数与边坡安全系数之间2个特... 详细信息

抗滑强度参数的取值对正确评估边坡稳定性有着重要影响,而参数反演是快速准确获取边坡抗滑强度参数的一种有效方法。基于边坡稳定性分析结果和滑动面抗滑强度参数与临界滑动面一一对应的关系,建立抗滑强度参数与边坡安全系数之间2个特定关系式;由此,在给定临界滑动面的安全系数或某一强度参数时,即可求解反演结果。为了便于计算,考虑多种因素影响,采用极限平衡瑞典法进行稳定性分析,并基于临界圆弧滑动面的判别,推导出参数反演的显示表达式。经算例对比分析,验证了该方法的可行性,且简单适用。同时,参数影响研究分析表明,临界滑动面上的监测点位间距越大,其点位位置误差对反演强度参数的影响越小。最后,将方法应用于工程实例当中,说明了该方法的实用性。

关键词：临界滑动面安全系数边坡稳定性强度参数反演极限平衡

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简化楔体极限平衡图解法数解土压力探讨

广东水利水电 2023年第8期 82-87页

作者：陈伟平陆建君广东粤水电勘测设计有限公司广东佛山528000

当挡土墙墙背非垂直光滑、墙后填土表面非水平时,一般采用库仑土压力理论计算土压力。当墙后填土为无黏性土时,采用小库仑公式计算土压力相对比较简便。当墙后填土为黏性土时,一般采用大库仑公式计算,也可采取图解法求解。图解法需拟定... 详细信息

当挡土墙墙背非垂直光滑、墙后填土表面非水平时,一般采用库仑土压力理论计算土压力。当墙后填土为无黏性土时,采用小库仑公式计算土压力相对比较简便。当墙后填土为黏性土时,一般采用大库仑公式计算,也可采取图解法求解。图解法需拟定不同滑动面连续绘制多个闭合的力多边形,工作量大,实际应用较少。由于大库仑公式极其冗长,使用不便。该文考虑忽略墙背黏聚力,通过简化楔体极限平衡图解法分析推导出数解公式,达到数解法计算土压力的目的。该法计算简便,精度符合工程要求,在工程实践中具有较好的应用价值。

关键词：楔体极限平衡图解法数解土压力

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边坡稳定性极限平衡条分法的对偶性研究

中国港湾建设 2023年第6期43卷 13-16,66页

作者：于长一张圣山曹永华岳长喜中交天津港湾工程研究院有限公司天津300222 中交第一航务工程局有限公司天津300461 港口岩土工程技术交通行业重点实验室天津300222 天津市港口岩土工程技术重点实验室天津300222 湖州中交投资发展有限公司浙江湖州313009

传统的边坡稳定性极限平衡条分法的计算公式有的是显函数,有的是隐函数,其复杂程度也各有不同,但是并没有对其对偶性进行研究。文章分别研究了瑞典条分法公式,其函数表达式是显式的,满足奇函数要求;且简化Bishop法的计算公式是隐函数,... 详细信息

传统的边坡稳定性极限平衡条分法的计算公式有的是显函数,有的是隐函数,其复杂程度也各有不同,但是并没有对其对偶性进行研究。文章分别研究了瑞典条分法公式,其函数表达式是显式的,满足奇函数要求;且简化Bishop法的计算公式是隐函数,也满足奇函数要求。随后讨论了复杂形式的安全系数计算公式也满足奇函数的要求。提出了边坡稳定性极限平衡条分法成立的必要条件之一就是其函数表达式为奇函数。最后通过C语言编程,实现了11种传统的极限平衡条分法的安全系数计算,以经典算例为参考,采用这些方法分别计算了物理参数一致,几何尺寸一致,但左右对称的边坡安全系数,其安全系数都是互为相反数。研究结果为极限平衡条分法的计算机实现提供基础。

关键词：边坡稳定极限平衡对偶性隐函数