论文摘要
在边坡稳定性分析领域内临界滑动面的确定是一个重要课题,直接关系到分析结果的可靠性。目前临界滑动面的确定方法主要为数学规划法和智能搜索方法,大多是在计算土质边坡的基础上发展起来的,因滑动面假定和计算量方面的限制,难以在岩质边坡中得到应用。临界滑动场理论是一种搜索临界滑动面的新理论,它以极限平衡理论和最优化理论为基础,适用于土质边坡和岩质边坡,目前正处于不断发展之中。本文通过分析其理论基础,发现了其不足之处并提出了改进措施,并以改进临界滑动场理论为基础编制了计算程序。主要工作如下:1、现有主流临界滑动面搜索理论分析。主流临界滑动面搜索理论包括数学规划法和智能搜索方法。数学规划法大多以圆弧或部分是圆弧为假定滑动面形式,不适用于岩质边坡;智能算法原则上没对滑动面形式做假定,但其计算量与滑动面控制变量成指数关系,目前还无法考虑由数十个变量控制的折线形式。2、对临界滑动场理论的改进。现有临界滑动场理论无法考虑结构面对附近区域离散点应力状态的影响,与力学原理在一定程度上不符。提出了一种新的结构面处理方法对临界滑动场理论加以改进,使之能方便对所有边坡离散点考虑结构面的影响。3、根据改进后的临界滑动场理论,编制了实现该理论的计算程序,并通过图形和数据文件的格式将计算结果表示出来。4、选取典型例题对编制的计算程序计算结果与有限元强度折减法和和极限平衡法商业软件计算结果进行了验证,证明了计算程序的可靠性。5、通过攀钢集团矿业公司朱家包包铁矿露天采场边坡稳定性分析的实际应用,证明了编制的计算程序的实用性和有效性。