施工过程及计算方法对边坡稳定性分析结果的影响开题报告

1. 研究目的与意义

通过论文内容的研究，可以对常用的边坡稳定分析思路和方法有比较深入的理解，可以基本掌握极限平衡分析法和有限元法进行边坡稳定分析的要点，可以了解不同方法的优点和局限性。

2. 国内外研究现状分析

边坡稳定性分析一直是岩土工程边坡领域的核心问题。涉及到公路工程、铁路工程、土石坝工程、基坑工程、矿山工程等岩土工程的各个方面。边坡稳定性分析已有多种方法，仅极限平衡法就有十几种方法。极限平衡法有着自身的基于刚体引入假设的缺陷。边坡稳定性分析实际上是基于力学理论的一种定量猜测。

极限平衡法最早的是瑞典人彼得森1915年提出来的瑞典圆弧法。瑞典圆弧法不能反映中值对边坡稳定性的影响，1936年瑞典人fellenius提出了fellenius法，采用垂直条分形式弥补了瑞典圆弧法不能考虑 Φ值对边坡稳定性贡献的缺陷，开创宁边坡稳定分析垂直条分法的篇章。继此之后的简化毕肖普法（1953）、简化简布法(1956)弥补了瑞典条分法没有考虑条间力的缺陷，spencer法和morgenstern-price法等严格方法又弥补了以前的方法中没有考虑条间切向力的缺陷。李同录等（2003）将fe1leilius法的条分计算转化为积分形式，从而避免了人工分条的不便，便于编程计算。

将极限平衡法与有限单元法结合的研究己经很多。常用的方法是先用有限单元法分析边坡的应力场，然后假设滑动面，累加沿滑动面的总剪切力和抗剪力求解边坡的稳定系数。最小稳定系数对应的滑裂面可采用极限平衡法中的圆弧搜索法。关于最危险滑裂面的搜索，1988年giam和donald提出了模式搜索法，1995年zou等提出了动态规划法。目前常用的还是圆弧搜索法（midas/gts中应用圆弧搜索法）。有限元强度折减的概念提出较早zienkeiewicz等（1975），giffith等(1999)采用有限元强度折减法得出了与传统方法比较接近的稳定系数。有限元强度折减法，可以单纯由有限单元法确定最危险滑裂面和稳定系数。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

1、极限平衡分析法和有限元法在计算边坡安全系数上的区别；

2、填方形成的边坡和挖方形成的边坡安全稳定性上的不同；

4. 研究创新点

通过计算对比了两种计算方法（极限平衡法、基于滑面上应力分析的有限元方法）对同一模型边坡稳定分析结果的影响；再对同一模型使用同一种方法（基于滑面上应力分析的有限元方法）研究不同的施工过程对边坡稳定分析结果的影响。