1?引言

在《邊坡工程---巖體邊坡的破壞模式》一文中，簡(jiǎn)要描述了巖石邊坡的破壞模式，主要有平面破壞，楔形破壞，傾倒破壞和圓形破壞四種破壞模式。作為《邊坡工程》課程的一部分，本文簡(jiǎn)要討論平面破壞的分析方法。

2 平面滑動(dòng)分析工具

平面破壞(Plane Failure)?或平面滑動(dòng)(Planar Sliding)是一整塊巖石沿著與邊坡方向平行的方向產(chǎn)生滑動(dòng)導(dǎo)致邊坡破壞。由于平面滑動(dòng)分析不涉及巖體內(nèi)部的應(yīng)力與變形，只是簡(jiǎn)單的靜力平衡計(jì)算，因此平面滑動(dòng)分析可以手算或使用EXCEL來求解邊坡的安全系數(shù)。

為了減輕用戶的手算工作量以及擴(kuò)展分析能力，一些軟件開發(fā)商發(fā)展了相應(yīng)的工具軟件,下面簡(jiǎn)要介紹幾個(gè)目前比較好的工具軟件。這些工具軟件的基本分析原理都一樣，只是結(jié)果呈現(xiàn)方式有所不同。

2.1 Rocscience-RocPlane

RocPlane是一個(gè)交互式的軟件工具，用于巖石邊坡平面滑動(dòng)的穩(wěn)定性分析和設(shè)計(jì)。RocPlane可以快速創(chuàng)建平面模型，并在2D和3D中可視化評(píng)估分析結(jié)果。RocPlane包含許多有用的功能，允許用戶快速建立、修改和運(yùn)行模型。RocPlane的報(bào)告生成功能對(duì)工程師撰寫高質(zhì)量的報(bào)告、專業(yè)的圖紙和圖表特別有用。它可以幫助邊坡設(shè)計(jì)人員隨時(shí)將研究結(jié)果傳達(dá)給具有不同邊坡工程知識(shí)的人。

2.2?Rockware-RockPack III

RockPack III適用于巖石邊坡分析和設(shè)計(jì)的所有階段，在這些階段，巖石的穩(wěn)定性受巖體不連續(xù)的方向和特征的控制。RockPack III適用于所有的巖石開挖，包括公路開挖、采石場(chǎng)、礦山和建筑開挖。RockPack III包括計(jì)算機(jī)化的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)收集、確定可能的失效類型、潛在失效的安全系數(shù)計(jì)算以及巖石錨桿或錨索支護(hù)設(shè)計(jì)等。

2.3?GEO5-Rock Stability

GEO5-Rock Stability用于分析指定類型失效的巖石邊坡穩(wěn)定性，包括平面或多邊形滑移面或巖楔。

3 例題分析

作為一個(gè)以課程教育目的的演示，本節(jié)使用RocPlane進(jìn)行一個(gè)邊坡穩(wěn)定性分析。邊坡形狀如下圖所示。為了簡(jiǎn)化起見，在此我們不考慮邊坡頂部的拉伸裂縫.

(1)?首先輸入邊坡的幾何形狀，邊坡角50，高度60，巖石密度2.7，滑動(dòng)面的角度35，不考慮拉伸裂縫和坡頂?shù)膬A斜角度。

巖石的密度可以按照下面的推薦進(jìn)行選擇：

(2)?其次輸入滑動(dòng)面的剪切強(qiáng)度參數(shù)，我們選擇最簡(jiǎn)單的Mohr-Coulomb破壞準(zhǔn)則，內(nèi)摩擦角取35, 粘結(jié)力取10。

(3)?最后輸入作用在邊坡滑動(dòng)面上的力，在此我們考慮了水壓力和地震力，水壓力的計(jì)算只需輸入地下水的密度即可，按照靜水壓力計(jì)算；地震力的計(jì)算輸入地震系數(shù)即可，計(jì)算方法與《Gravity Dam: 重力式混凝土壩地震力計(jì)算》一文中使用的方法一樣。

最后計(jì)算出的安全系數(shù)是0.818425, 與Dr. Hoek的手算結(jié)果一樣。更復(fù)雜的情況將在后續(xù)的文章中分析。

參考文獻(xiàn)：

[1] E.?Hoek, 2000, “A slope stability problem in Hong Kong”, Practical Rock Engineering, pp. 92-104.

[2] Miller, S.M. (1988). Modeling Shear Strength at Low Normal Stresses for Enhanced Rock Slope Engineering, Proc. Of 39th Highway Geology Symp, 346-356.

[3] W.S. Dershowitz, H.H. Einstein - Characterizing rock joint geometry with joint system models Journal Rock Mechanics and Rock Engineering, Springer Wien ISSN 0723-2632 , Issue Volume 21, Number 1 / January, 1988 Pages 21-51.

邊坡工程---巖體邊坡的破壞模式

巖石邊坡工程簡(jiǎn)介---A Basic of Slope Engineering

使用BLOCK算法搜索邊坡的最小滑動(dòng)面

Gravity Dam: 重力式混凝土壩地震力計(jì)算邊坡

UDEC: 巖體邊坡階梯狀節(jié)理模擬---一個(gè)操作指導(dǎo)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的边坡稳定性分析软件slope/w用户指南_岩石边坡平面滑动(Planar Sliding)稳定性分析...的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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