本文關(guān)鍵詞：基于中主應(yīng)力修正關(guān)系的邊坡穩(wěn)定性分析　出處：《巖土力學(xué)》2014年11期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：邊坡穩(wěn)定性分析時通常將應(yīng)力條件簡化為平面應(yīng)變狀態(tài),采用三軸試驗(yàn)強(qiáng)度計算出的邊坡穩(wěn)定性偏于保守。在充分考慮中主應(yīng)力物理含義及力學(xué)機(jī)制的基礎(chǔ)上,將Mises屈服準(zhǔn)則與Mohr-Coulomb(簡稱M-C)內(nèi)切圓屈服準(zhǔn)則進(jìn)行匹配,得到了平面應(yīng)變條件下土體屈服破壞時中主應(yīng)力的理論修正關(guān)系,進(jìn)而也得到了該條件下最大主應(yīng)力與最小主應(yīng)力的比值關(guān)系,從理論上證明了該比值關(guān)系是與土體平面應(yīng)變破壞時內(nèi)摩擦角成一定關(guān)系的常數(shù),也在平面應(yīng)變試驗(yàn)中得到了驗(yàn)證,從側(cè)面反映出中主應(yīng)力理論修正關(guān)系的合理性。由上述兩種關(guān)系建立了土體平面應(yīng)變破壞條件下的應(yīng)力路徑,結(jié)合Lade-Duncan強(qiáng)度準(zhǔn)則,建立了平面應(yīng)變條件下強(qiáng)度參數(shù)與三軸試驗(yàn)試驗(yàn)條件下強(qiáng)度參數(shù)轉(zhuǎn)換公式,由該轉(zhuǎn)換公式得到的平面應(yīng)變條件下的強(qiáng)度參數(shù)與平面應(yīng)變試驗(yàn)實(shí)測值誤差在2%左右,大幅縮小了三軸試驗(yàn)實(shí)測值與平面應(yīng)變試驗(yàn)實(shí)測值的誤差。在均質(zhì)邊坡穩(wěn)定分析中分別采用常規(guī)三軸試驗(yàn)強(qiáng)度值與由公式轉(zhuǎn)換得到的平面應(yīng)變強(qiáng)度值進(jìn)行計算。研究結(jié)果表明,三軸試驗(yàn)條件下內(nèi)摩擦角為10°~20°之間時,基于兩種強(qiáng)度參數(shù)得出的安全系數(shù)相差不大;當(dāng)三軸試驗(yàn)條件下內(nèi)摩擦角大于20°時,平面應(yīng)變條件下安全系數(shù)較三軸試驗(yàn)條件下提高19%左右,但該成果只在文中計算案例有效,兩者誤差的準(zhǔn)確關(guān)系還有待于進(jìn)一步研究。值得關(guān)注的是,由于平面應(yīng)變條件下土體強(qiáng)度變大,邊坡的臨界滑面深度變淺了,其形態(tài)相應(yīng)變陡。
[Abstract]:In slope stability analysis, the stress condition is usually simplified to plane strain state, and the slope stability calculated by triaxial test strength is conservative. The physical meaning of principal stress and mechanical mechanism are fully considered. The Mises yield criterion is matched with the Mohr-Coulomb yield criterion. The theoretical correction relation of principal stress in soil yield failure under plane strain condition is obtained, and the ratio of maximum principal stress to minimum principal stress is also obtained. It is proved theoretically that the ratio relation is a constant which has a certain relation with the angle of internal friction in the plane strain failure of soil, and it is also verified in the plane strain test. According to the above two relationships, the stress path under the condition of plane strain failure of soil is established and combined with the Lade-Duncan strength criterion. The conversion formula of strength parameters under plane strain and triaxial test is established. The error between the strength parameters obtained from the transformation formula and the measured values of plane strain test is about 2%. The error of triaxial test and plane strain test is greatly reduced. In the stability analysis of homogeneous slope, the conventional triaxial test strength value and the plane strain strength value converted from formula are used to calculate the stability of homogeneous slope. The results show that. When the angle of internal friction is between 10 擄and 20 擄under triaxial test, the safety coefficient based on the two strength parameters is not different. When the angle of internal friction is greater than 20 擄under triaxial test, the safety coefficient under plane strain is increased by about 19% compared with that under triaxial test, but this result is effective only in the case of calculation in this paper. The exact relationship between the two errors needs to be further studied. It is worth paying attention to that the critical slip depth of slope becomes shallower and the shape of slope becomes steeper due to the increase of soil strength under plane strain.
【作者單位】： 北京航空航天大學(xué)土木工程系;大連理工大學(xué)工業(yè)裝備結(jié)構(gòu)分析國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國地震局蘭州地震研究所;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(No.51209186)
【分類號】：TU43
【正文快照】： 1引言通常情況下邊坡處于平面應(yīng)變狀態(tài)[1-2]。極限平衡法是邊坡穩(wěn)定分析中最為重要的一種分析方法,土體強(qiáng)度一般采用M-C準(zhǔn)則,由于其參數(shù)是基于三軸試驗(yàn)得出的,不能很好反映中主應(yīng)力對土體強(qiáng)度的影響。大量的試驗(yàn)結(jié)果表明,平面應(yīng)變條件下砂土峰值強(qiáng)度的內(nèi)摩擦角比三軸試驗(yàn)試驗(yàn)

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：1378332