基于Spencer法的抗滑桩加固边坡地震稳定性分析

1

作者 魏孔春 毛忠良 +1 位作者 李绍红 时洪斌 《路基工程》 2024年第2期31-35,共5页

针对抗滑桩加固边坡地震稳定性分析问题,根据拟静力分析和极限平衡理论,提出抗滑桩加固边坡地震稳定性分析的扩展Spencer法,得到桩身剪力与边坡稳定系数之间的关系曲线,进而确定满足指定稳定性设计安全系数要求的滑面处桩身剪力。通过... 针对抗滑桩加固边坡地震稳定性分析问题,根据拟静力分析和极限平衡理论,提出抗滑桩加固边坡地震稳定性分析的扩展Spencer法,得到桩身剪力与边坡稳定系数之间的关系曲线,进而确定满足指定稳定性设计安全系数要求的滑面处桩身剪力。通过实例分析表明:桩身剪力随水平和竖向地震影响系数的增大而增大,水平地震影响系数比竖向地震影响系数对桩身剪力影响显著,桩身剪力随桩位靠近坡顶呈非线性减小趋势。 展开更多

关键词 抗滑桩 桩身剪力 拟静力分析 spencer法 桩位

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利用差分法计算基于Spencer分析模式的边坡稳定可靠度 被引量：6

2

作者 苏永华 赵明华 +1 位作者 张月英 李青海 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期2751-2756,共6页

首先研究边坡稳定Spencer分析模式的过程和特点,归纳出安全系数的计算流程,发现Spencer模式下边坡稳定可靠度计算的难题在于安全系数是隐函数,导致偏导数无法计算,由此引进差分方法近似求解偏导数问题。其次依据复合函数求导方法,推导... 首先研究边坡稳定Spencer分析模式的过程和特点,归纳出安全系数的计算流程,发现Spencer模式下边坡稳定可靠度计算的难题在于安全系数是隐函数,导致偏导数无法计算,由此引进差分方法近似求解偏导数问题。其次依据复合函数求导方法,推导采用验算点方法求解Spencer模式下边坡稳定可靠度过程中各项偏导数的计算公式和可靠度指标的线性逼近循环迭代方法。基于上述研究,给出完整的验算点求解Spencer模式边坡稳定可靠度方法的7个分析步骤,以及每一步骤中的具体计算方法。最后采用该方法分析一个工程问题,并与蒙特卡洛模拟结果进行比较。结果表明,两者的计算结果十分接近;该方法精度可满足工程要求,同时工作量大大少于蒙特卡洛模拟方法,具有较好的工程应用价值。 展开更多

关键词 边坡工程 spencer分析模式 差分 可靠度 验算点方法

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边坡稳定性分析Spencer法的改进 被引量：4

3

作者 刘秀军 《岩土工程技术》 2016年第4期186-188,共3页

基于经典土压力理论确定土条推力线位置,由力矩平衡方程可得土条间侧向作用力合力间的关系,考虑当土条宽度足够小时端点土条侧向作用力合力平行于该土条顶面的条件,结合边界条件求解得到中间段土条作用力合力P_i及其与水平方向夹角θ,... 基于经典土压力理论确定土条推力线位置,由力矩平衡方程可得土条间侧向作用力合力间的关系,考虑当土条宽度足够小时端点土条侧向作用力合力平行于该土条顶面的条件,结合边界条件求解得到中间段土条作用力合力P_i及其与水平方向夹角θ,代入安全系数定义式中进而求解得到安全系数值。该法从设定合理土条推力线位置出发求解θ,消除了Spencer法对θ假定的盲目性和复杂性,通过对端部土条θ值的固定,使得计算结果更接近于真实解。经算例验证,该法具有计算简单、可靠性强等优点。 展开更多

关键词 边坡稳定性 spencer法改进 经典土压力理论 安全系数

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水电站坝面光伏组件荷载对坝坡安全性影响分析

4

作者 姚福明 《水电与新能源》 2023年第9期41-44,共4页

对水电站面板堆石坝下游坝坡增设光伏设备进行受力分析。首先采用满足力与力矩平衡的刚体极限平衡垂直条分法即边坡稳定分析的Spencer法对土条受力情况展开分析,建立安全系数控制方程;然后以坝底和坝高分别作为横纵坐标轴选取尽可能少... 对水电站面板堆石坝下游坝坡增设光伏设备进行受力分析。首先采用满足力与力矩平衡的刚体极限平衡垂直条分法即边坡稳定分析的Spencer法对土条受力情况展开分析,建立安全系数控制方程;然后以坝底和坝高分别作为横纵坐标轴选取尽可能少的未知变量,将问题转化为在满足约束条件下确定未知变量的优化模型来确定滑裂面,按照设计标准和安全指标对坝坡安全性进行分析表明,其下游坝坡抗滑稳定性能够满足要求。 展开更多

关键词 坝坡荷载 混凝土面板堆石坝 坝面光伏 刚体极限平衡法 spencer法

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有限元与极限分析法计算桩后推力的分析与比较 被引量：13

5

作者 许江波 郑颖人 +2 位作者 赵尚毅 冯夏庭 叶海林 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1380-1385,共6页

极限分析法是常用的计算桩后推力的方法,但计算中无法考虑桩的变形因素,这种方法假定桩后岩土体变形不受限制,抗滑力充分发挥,计算出的推力是主动土压力。当桩变形受限制而使抗滑力不能充分发挥时,计算结果与实际有偏差。有限元用于计... 极限分析法是常用的计算桩后推力的方法,但计算中无法考虑桩的变形因素,这种方法假定桩后岩土体变形不受限制,抗滑力充分发挥,计算出的推力是主动土压力。当桩变形受限制而使抗滑力不能充分发挥时,计算结果与实际有偏差。有限元用于计算桩后推力时,遵循桩–土共同作用的原则,它不是极限分析法,算出的推力依据桩的变形,可能是主动土压力,也可能不是主动土压力,此外还可以得到相应的推力分布。当滑坡设计安全系数较小时,岩土体抗滑强度未得到充分发挥,有限元与极限分析法有一定差距;随着设计安全系数的增大,岩土体逐渐达到极限情况,有限元与极限分析法算出的推力趋于一致。依据经验,在一般桩设计安全系数下,两者计算得出推力一致,表明有限元用于计算桩后推力是可行的。本文对影响有限元计算推力的几种因素进行了分析,并与极限分析法(不平衡推力法、Spencer法)进行了比较,说明了两种方法何种情况下计算结果一致,何种情况下不一致。 展开更多

关键词 有限元法 不平衡推力法 spencer法 桩后推力

原文传递

几种常用边坡稳定性分析方法的比较 被引量：11

6

作者 祝方才 刘佳鹏 刘增杰 《湖南工业大学学报》 2019年第2期1-5,共5页

基于仿真软件Geo-Slop,应用Morgenstern-Price法、Spencer法、Janbu法和Bishop法,分别对深圳外环高速公路某路堑边坡在天然状态和饱和状态下进行稳定性分析,计算得到最危险滑裂面以及相应的边坡安全系数。同时,根据现场调查,基于不平衡... 基于仿真软件Geo-Slop,应用Morgenstern-Price法、Spencer法、Janbu法和Bishop法,分别对深圳外环高速公路某路堑边坡在天然状态和饱和状态下进行稳定性分析,计算得到最危险滑裂面以及相应的边坡安全系数。同时,根据现场调查,基于不平衡推力法分析出边坡最可能的滑裂面,并计算得到沿该滑裂面的安全稳定系数。通过数值分析和现场调查结果对比,得出以下结论:坡体在天然状态的安全系数大于1.0,接近1.2,边坡是稳定的,而在饱和状态下其安全系数小于1.0,坡体不稳定;数值计算分析得到的滑裂面位置与现场调查分析得出的滑裂面的位置一致,证明了结果的可靠性;最后,考虑到该地区雨水多发,坡体在饱和状态下安全系数小于1.0,建议及时对坡体进行支护,防止边坡失稳。 展开更多

关键词 Morgenstern-Price法 spencer法 Janbu法 BISHOP法 不平衡推力法 边坡稳定性

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基于斯宾塞法假设的临界滑动场法的实现及应用 被引量：1

7

作者 苏军 杨小聪 《矿冶》 CAS 2004年第1期21-25,32,共6页

阐述了临界滑动场法理论及其数值模拟方法 ,将极限平衡条分法中的斯宾塞 (Spencer)法引入临界滑动场法 ,使之同时满足力和整体力矩的平衡条件 ,提出了具体求解方法 ,并将其应用于具体矿山的边坡稳定性分析。本研究成果对临界滑动场理论... 阐述了临界滑动场法理论及其数值模拟方法 ,将极限平衡条分法中的斯宾塞 (Spencer)法引入临界滑动场法 ,使之同时满足力和整体力矩的平衡条件 ,提出了具体求解方法 ,并将其应用于具体矿山的边坡稳定性分析。本研究成果对临界滑动场理论是一个有益的拓展 。 展开更多

关键词 临界滑动场法 数值模拟 斯宾塞法假设 极限平衡条分法 力矩 矿山边坡稳定

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凹型边坡稳定性分析中的侧面力取值方法探讨 被引量：2

8

作者 黎莉 刘子儒 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S2期137-141,共5页

尽管凹型边坡的稳定性高于直线边坡是众所周知的,要准确计算凹型边坡的安全系数却很难,因为垂直于滑动方向侧面力对稳定性有影响,但是目前还没有合适方法计算其的大小。出于简化考虑,现有研究多按主动土压力计算该侧向力。为了检验按主... 尽管凹型边坡的稳定性高于直线边坡是众所周知的,要准确计算凹型边坡的安全系数却很难,因为垂直于滑动方向侧面力对稳定性有影响,但是目前还没有合适方法计算其的大小。出于简化考虑,现有研究多按主动土压力计算该侧向力。为了检验按主动土压力计算该力的合理性,将侧面力分别按主动、静止和被动土压力取值,基于Spencer法概念推导了考虑侧压力的凹型边坡稳定性计算方法,然后用Matlab软件编制了计算程序,分析了三种土压力取值方法下,凹型边坡稳定性安全系数的差异。结果表明,将侧向压力考虑为土压力或静止土压力,凹型边坡的稳定性甚至低于相同条件直线边坡;而将侧向压力考虑为被动土压力,凹型边坡的安全系数结果又显著大于有限差分软件Flac3D分析结果,因此,将凹型边坡的侧压力简单按土压力取为主动、静止和被动土压力都是不合理的,如何计算凹型边坡的侧面力,还需要进一步深入研究。 展开更多

关键词 凹型边坡 侧面力 spencer法 土压力

原文传递

大南湖二矿边坡稳定性分析与防治措施 被引量：6

9

作者 陆卫国 《露天采矿技术》 CAS 2020年第4期57-60,共4页

针对大南湖二号露天煤矿矿坑和排土场边坡失稳变形的问题,结合矿山及排土场地质资料及工程钻探情况,运用毕肖普法和Spencer法同时结合Geo-slope软件和Stab软件对矿山边坡进行了稳定性分析。研究结果表明:大南湖二号露天煤矿矿坑和排土... 针对大南湖二号露天煤矿矿坑和排土场边坡失稳变形的问题,结合矿山及排土场地质资料及工程钻探情况,运用毕肖普法和Spencer法同时结合Geo-slope软件和Stab软件对矿山边坡进行了稳定性分析。研究结果表明:大南湖二号露天煤矿矿坑和排土场边坡安全储备系数均大于1.2,能够满足矿山安全生产要求。为避免边坡失稳,提出了边坡失稳防治措施,并建立了卫星自动化监测系统和地下位移监测系统,对保证矿山安全高效生产具有十分重要的意义。 展开更多

关键词 边坡稳定性 毕肖普法和spencer法 Geo-slope和Stab软件 边坡变形监测系统

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膨胀土边坡稳定性理论计算方法对比研究 被引量：2

10

作者 王森 陈涛 翁运新 《高速铁路技术》 2022年第5期36-41,68,共7页

膨胀土边坡是工程实践中经常遇到的一种特殊土质边坡,该边坡的土质具有良好的亲水性,主要表现为失水收缩、吸水膨胀的物理特性,这使得膨胀土边坡成为岩土工程界的热点研究课题。本文通过引入膨胀力来对膨胀土边坡进行受力分析,总结了Fel... 膨胀土边坡是工程实践中经常遇到的一种特殊土质边坡,该边坡的土质具有良好的亲水性,主要表现为失水收缩、吸水膨胀的物理特性,这使得膨胀土边坡成为岩土工程界的热点研究课题。本文通过引入膨胀力来对膨胀土边坡进行受力分析,总结了Fellenius法、Bishop法、Morgenstern-Price法和Spencer法4种极限平衡法的计算原理,并结合国内某实际工程案例对4种方法分析讨论,对比在引入膨胀力前后边坡的安全系数,搜索计算膨胀土边坡的最危险滑动面和稳定性系数K值。研究结果表明:(1)采用Fellenius法对边坡的稳定性进行分析时边坡更偏于安全;(2)考虑膨胀力的作用对边坡的稳定性计算更加偏于安全;(3)边坡中膨胀土的膨胀力越大,在其浅表层发生滑坡的几率越大。 展开更多

关键词 边坡稳定性 膨胀土 Fellenius法 BISHOP法 Morgenstern-Price法 spencer法

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边坡最危险非圆弧滑动面的禁忌全局搜索

11

作者 李廷 赵洪波 《建筑监督检测与造价》 2008年第10期53-56,共4页

边坡稳定性分析是岩土工程中的一个重要研究方向,极限平衡分析方法是目前边坡工程中普遍采用的分析技术,其中最危险滑动面及其最小安全系数的确定是边坡稳定分析的关键,最危险滑动面的准确确定对边坡稳定性评价、设计和施工等均具有重... 边坡稳定性分析是岩土工程中的一个重要研究方向,极限平衡分析方法是目前边坡工程中普遍采用的分析技术,其中最危险滑动面及其最小安全系数的确定是边坡稳定分析的关键,最危险滑动面的准确确定对边坡稳定性评价、设计和施工等均具有重要的意义。以安全系数(滑动面的函数)为目标函数,将禁忌搜索技术与Spencer方法结合,提出了确定任意形状滑动面的新方法;将该方法应用到几个经典的算例中,结果表明,该方法具有很好的全局搜索能力。 展开更多

关键词 边坡稳定分析 最危险滑动面 spencer方法 禁忌搜索

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一种改进的三维边坡极限平衡法的建立 被引量：1

12

作者 康建军 《吉林水利》 2020年第11期21-25,38,共6页

本文从条间力假定入手对现有三维Spencer法进行了改进。改进的Spencer法假定条柱行界面和列界面的条间力方向与水平方向夹角均为未知常数,基于陈祖煜等的假定提出了一种新的条底剪切力方向的分布函数。利用整体平衡建立了一个四元非线... 本文从条间力假定入手对现有三维Spencer法进行了改进。改进的Spencer法假定条柱行界面和列界面的条间力方向与水平方向夹角均为未知常数,基于陈祖煜等的假定提出了一种新的条底剪切力方向的分布函数。利用整体平衡建立了一个四元非线性方程组,用牛顿-勒普生法求解,此方法共满足了五个方向的平衡条件(三个方向力的平衡和两个方向力矩平衡),理论基础较为严密,算例表明,此法给出的安全系数与现有三维Spencer法计算结果接近。 展开更多

关键词 稳定性分析 三维边坡 极限平衡法 改进的spencer法

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湖北房县变电站边坡稳定性分析

13

作者 韩利光 周攀峰 《山西建筑》 2010年第18期90-91,共2页

结合工程实例,在掌握工程地质条件的前提下分析了该变电站边坡的失稳机理,并根据Spencer法的基本原理,分析了不同假设条件对边坡稳定性影响,得出了不同状态下边坡的稳定情况。

关键词 失稳机理 spencer法 边坡稳定性

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土坡稳定分析Spencer法的有效应力形式 被引量：1

14

作者 杨建民 陈凯强 孟凡宪 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2019年第1期115-122,共8页

Spencer法是广泛应用的土坡稳定分析方法,原文采用总应力形式,用孔隙水压力系数计算渗流场内各点水压力,间接计算土体有效应力。因浸润线以下土条内水重与土条左侧面、右侧面、底面水压力合成为渗流力,土体受力分为两部分:一部分是土体... Spencer法是广泛应用的土坡稳定分析方法,原文采用总应力形式,用孔隙水压力系数计算渗流场内各点水压力,间接计算土体有效应力。因浸润线以下土条内水重与土条左侧面、右侧面、底面水压力合成为渗流力,土体受力分为两部分:一部分是土体的浮重及侧面有效土压力,另一部分是水体作用的渗流力。基于此重新分析土条受力,沿用Spencer原文推导方法建立有效应力形式的力平衡和力矩平衡表达式,求解有效应力形式的安全系数,形成土坡稳定分析Spencer法的有效应力形式。根据均质各向同性土坡渗流场中流线分布呈坡顶、坡面和坡底近似多段式折线的简化形式,对Spencer原文中的两个经典算例进行验证计算,并对另一算例应用SLOPE/W进行验证计算,计算结果显示:提出的Spencer法有效应力形式所得边坡稳定安全系数值与原文总应力形式计算结果相近。建立的Spencer法的有效应力形式为边坡稳定分析提供一种评价方法。 展开更多

关键词 土坡稳定 spencer法 条间力 有效应力 渗透力

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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 被引量：5

15

作者 苏永华 孙晓明 颜永国 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期15-20,共6页

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... 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%。 展开更多

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

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