
邊坡動力穩定性淺析
1 引言
目前滑坡動力穩定性分析常用的方法有擬靜力法、滑塊分析方法和數值模擬法,國內外對這三種方法做了大量的的研究。本文針對邊坡動力穩定性分析方法的研究概況,從擬靜力法、滑塊分析方法以及數值模擬方法三方面進行介紹。
2 擬靜力法
擬靜力法將爆破荷載通過地震系數簡化直接作用與滑體,進而得到滑坡的穩定性系數,與靜力法無異,不能說明邊坡的動荷載效應,但在動力學分析初始階段,擬靜力法應用較多。如Ling等[1]采用擬靜力法研究了水平和垂直加速度共同作用下邊坡的穩定性和位移,發現若水平加速度很大時垂直加速度對穩定性和位移有重大影響;P.K.Singh[2]通過對采集信號進行FFT變換、小波分析等多種信號處理手段從空間和時間兩個方面來探討地震波的能量分布變化規律,及在同一時刻的能量和頻率的關系,改變了以往僅考慮單因素如爆破振動速度所帶
來的不足,為充分考慮對邊坡穩定性影響的多種因素打下了基礎;Said[3]結合極限設計理論的運動學方法和擬靜力法,推導了以平移失穩上限系數的公式,該公式可以考慮坡角、材料強度和地震系數的影響,并以穩定性系數圖表的形式給出了不同破裂面摩擦角的穩定性系數上限曲線;同時Seed總結了常用的三種確定地震系數的方法:1)經驗值法;2)剛體反應分析法;3)采用粘彈性反應分析法。在國內,一些學者經過對動荷載作用過程和動荷載處理同時也取得了一定的成果,其中徐紅濤等基于爆破振動峰值速度衰減規律和爆破振動速度或加速度時程曲線,計算出特定時刻作用在各條塊上的爆破振動慣性力,并施加到各個條塊上采用剛體極限平衡分析方法中的Sarma方法得到了穩定性時程曲線。盧文波等提出了一種計算高邊坡爆破震動動力穩定影響的聯合方法,該法利用時程法和擬靜力法的特點,綜合考慮了爆破地震波傳播過程中的衰減頻譜、結構特性及相位差等因素對邊坡穩定性的影響;劉建軍等針對以地震波作用中最后時刻或加速度值最大時刻的安全系數作為評價標準的問題,通過強度折減法,借助數值計算獲得了地震載荷作用下安全系數時程曲線。