文档名：广义对数螺旋型滑面模型的构建与验证
摘要：临界滑动面的合理确定是边坡稳定性分析的关键问题之一.传统的边坡滑动面假设方法构造生成的潜在滑动面形式单一,且无法考虑复杂边坡中土层强度参数变化对临界滑动面形状的影响,从而降低了边坡稳定性分析结果的可靠性.基于此,提出一种新的广义对数螺旋型滑面模型,该模型可生成包含传统圆弧滑动面和对数螺旋滑动面在内的多种形式的潜在滑动面;并针对非均质边坡中各土层抗剪强度不同的特点,采用多中心分段构造策略,将该滑面模型应用于非均质边坡稳定性分析中.基于极限平衡理论计算滑动面安全系数并搜索临界滑动面,对边坡进行稳定性评估.选取多个均质边坡及多种型式的非均质边坡(水平分层、倾斜分层和斜折线分层)经典算例与现有研究成果以及数值模拟软件获得的结果进行对比分析,验证该滑面模型的合理性与优势性.研究结果表明:文中方法计算所得安全系数与其他方法相比更小,相对误差在5%以内.能够得到传统滑动面假设方法下难以搜索到的临界滑动面,并与数值模拟结果吻合度较好,稳定性分析结果更接近实际情况.由此说明,此方法用于均质边坡及非均质边坡稳定性分析是合理可行的,有望为工程实践提供更优的临界滑动面解决方案.
Abstract：Thereasonabledeterminationofthecriticalslipsurfaceisoneofthekeyissuesinslopestabilityanalysis,butthepotentialslipsurfaceformgeneratedbythetraditionalslipsurfaceassumptionmethodismonotonousandcannotconsidertheinfluenceoftheparametervariationbetweendifferentsoillayersontheshapeoftheslipsurfaceincomplexslopes,whichreducesthereliabilityofslopestabilityanalysisresults.Therefore,anewgeneralizedlogarithmicspiralslipsurfacemodelwasproposedinthispaper,whichcouldgeneratevariousformsofpotentialslipsurfacesincludingtraditionalcircularslipsurfacesandlogarithmicspiralslipsurface.Themodelwasappliedtoheterogeneousslopestabilityanalysisbyadoptingamulti-centersegmentalconstructionstrategyfordifferentshearstrengthsofeachsoillayerofheterogeneousslopes.Basedonthelimitequilibriumtheory,thefactorofsafety(FOS)oftheslipsurfacewascalculatedandthecriticalslipsurfacewassearchedtoevaluatethestabilityoftheslope.Severalhomogeneousslopesandvarioustypesofheterogeneousslopes(horizontallystratified,inclinedstratifiedanddiagonallyfoldedstratified)wereselectedforcomparisonandanalysiswiththeresultsobtainedfromexistingresearchresultsandnumericalsimulationsoftwaretoverifytherationalityandadvantagesoftheslipsurfacemodel.TheresultsshowthattheFOScalculatedbythismethodinthispaperaresmallerthanthepreviousresearchresults,anditcanobtaintheslipsurfacewhichisdifficulttobefoundbythetraditionalmethod,andtherelativeerroriswithin5%.Itcangetthecriticalslipsurfacewhichisdifficulttosearchunderthetraditionalslipsurfaceassumptionmethod,anditisingoodagreementwiththenumericalsimulationresults,andthestabilityanalysisresultsareclosertotheactualsituation.Thisshowsthatthismethodisreasonableandfeasibleforstabilityanalysisofhomogeneousslopesandheterogeneousslopes,anditisexpectedtoprovidebettercriticalslidingsurfacesolutionsforengineeringpractice.
作者：李亮 李媛媛 邓东平Author：LILiang LIYuanyuan DENGDongping
作者单位：中南大学土木工程学院,湖南长沙410075
刊名：铁道科学与工程学报
Journal：JournalofRailwayScienceandEngineering
年，卷(期)：2024, 21(1)
分类号：TU43
关键词：边坡稳定性分析 滑面模型 广义对数螺旋滑面 极限平衡法 临界滑动面
Keywords：slopestabilityanalysis slipsurfacemodel generalizedlogarithmicspiralslipsurface limitequilibriummethod criticalslipsurface
机标分类号：R541.4G622TU457
在线出版日期：2024年2月26日
基金项目：国家自然科学基金，湖南省自然科学基金资助项目广义对数螺旋型滑面模型的构建与验证[
期刊论文] 铁道科学与工程学报--2024, 21(1)李亮 李媛媛 邓东平临界滑动面的合理确定是边坡稳定性分析的关键问题之一.传统的边坡滑动面假设方法构造生成的潜在滑动面形式单一,且无法考虑复杂边坡中土层强度参数变化对临界滑动面形状的影响,从而降低了边坡稳定性分析结果的可靠性.基...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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