基于不同二維極限平衡法的邊坡穩定性研究

王銀西，楊 浩，孫 輝

(1.河南省煤炭地質勘察研究總院，河南 鄭州 450000; 2.河北工程大學 地球科學與工程學院，河北 邯鄲 056000)

邊坡問題在露天煤礦開采過程中情況極為復雜，嚴重威脅露天煤礦安全開采，穩定性至關重要，因此科學合理評價邊坡穩定性對于實現露天煤礦安全開采具有重要指導意義。極限平衡法是邊坡穩定性評價最常用的方法，主要分為簡化Bishop法、傳遞系數法、瑞典圓弧法[1]等。簡化Bishop法是土坡穩定分析考慮土條間相互作用力的圓弧滑動分析法，基于極限平衡原理，將滑裂土體當作剛體繞圓心旋轉，并分條計算其滑動力與抗滑力，最后求出穩定安全系數[2]；傳遞系數法也稱推力法，基于條塊的力學平衡，假設條塊的剩余下滑力(條間力)方向平行于底面(滑面)，把當前條塊的剩余下滑力分解為垂直于下一條塊滑面的正應力和平行于下一條塊滑面的下滑力[3]，從而求取穩定安全系數；瑞典圓弧法基本出發點是假定土體是理想塑性材料，把土體做個一個剛體，按極限平衡的原則進行受力分析，完全不考慮土體本身的應力與應變關系，計算得出穩定性系數[4]。近幾年來，國內外眾多學者在邊坡穩定性研究方面取得了重大進展，如井向陽等歸納總結了邊坡工程設計中的二維極限平衡法，研究了各方法的計算模式、解法特點、適用范圍，并從求解精度出發，論述了各主要方法之間的差異，作者認為采用簡化Bishop法、傳遞系數法、瑞典圓弧法可以得到較優的結果[5]。……