土坡稳定分析中的几个问题

lakewater

附件为河海大学 殷宗泽 教授在河海岩土所作的报告《土坡稳定分析中的几个问题》PPT，内容为：

1. 孔隙水压力
2. 渗流对土坡的稳定的影响
3. 拟静力法的存在问题
4. 拟静力法的改进
5. 有限元法土坡稳定分析
6. 安全系数的定义

对于做边坡稳定分析的朋友，应该值得参考，讲座比较精炼，希望各位就此展开讨论！

youxianyuanyang

lakewater 师兄，恭喜你荣升斑竹，住7舍吧

limestone

ppt我下不下来，楼主能否压缩一下再传上来？谢谢！

lakewater

limestone wrote:
ppt我下不下来，楼主能否压缩一下再传上来？谢谢！

已经制成rar文件再次上传，希望就PPT中提到的某些问题进行讨论，这是最重要的。

vlong

师兄。下不了啊，两个都下不了

wgao

可以下啊, 我刚试了啊

lakewater

vlong wrote:
师兄。下不了啊，两个都下不了

实在不行试试这个：ftp://lakewater.kmip.net

islandgirl

下好了。谢谢lakewater

mygeotech

想不到殷老师也对土坡稳定感兴趣了呀？

我记得他一直都是做本构的。不知道殷老师的有限元计算安全系数的方法，计算一个基于某圆形滑裂面的安全系数需要多少时间，还有用什么方法去找最危险滑裂面的。

还有就是，不知道他的方法能不能计算基于某一非圆弧型滑裂面的安全系数。我试过用有限元的方法，优化寻找最危险非圆弧型滑裂面，不是很成功，发现结果很难收敛，而且很慢。另外就是影响因素太多了，例如边界条件，土体模型，土体参数，收敛判断。

lvqingfenglzu

圆弧滑动有限元法计算安全系数，对于一个简单边坡，单元数在1000左右，P4用10分钟就可以完成。
该方法不能计算基于某一非圆弧型滑裂面的安全系数。Fredlund对土坡的动态规划法计算和其它的方法都可以看出，土坡的滑面一般是圆弧滑面，当然除软弱夹层情况。
对于非圆弧型滑裂面，目前的安全系数的定义是不满足物理意义，只有数学意义。

lvqingfenglzu

殷老师对土坡稳定的研究很有见地。他编写的条分法程序SLP，算法简单实用。

mygeotech

lvqingfenglzu wrote:
圆弧滑动有限元法计算安全系数，对于一个简单边坡，单元数在1000左右，P4用10分钟就可以完成。
该方法不能计算基于某一非圆弧型滑裂面的安全系数。Fredlund对土坡的动态规划法计算和其它的方法都可以看出，土坡的滑面一般是圆弧滑面，当然除软弱夹层情况。
对于非圆弧型滑裂面，目前的安全系数的定义是不满足物理意义，只有数学意义。

P4用10分钟是计算一个滑裂面所需的时间还是找出最危险滑裂面所需要的时间？如果是后者的话，采用的是什么样的优化方法？

至于认为基于非圆弧滑裂面的安全系数只有数学意思而没有物理意义这一说法，本人不敢苟同。圆弧或是非圆弧只是滑裂面的一种形状而已，不影响安全系数的物理意义吧。

就算在Fredlund的那一篇papaer里面，也是有关于非圆弧滑裂面的算例的。其实Fredlund的工作还不是很前的。用有限元方法搜索非圆弧滑裂面的文章非常多，尤其在90年代。

mygeotech

lvqingfenglzu wrote:
殷老师对土坡稳定的研究很有见地。他编写的条分法程序SLP，算法简单实用。

很想有机会和殷老师讨论，请教。中国岩土界没有听说殷老师的人应该不多吧

zhaojiegj

to lvqingfenglzu:对于非圆弧型滑裂面，目前的安全系数的定义是不满足物理意义，只有数学意义。

这句话应该怎么理解呢？我觉得对于非圆弧型滑裂面，安全系数的定义也有物理意义！

lvqingfenglzu

目前有限元计算中安全系数定义为抗剪强度的和与剪应力的和之比值。所有的文献都使用这一定义。简单条分法中用抗滑力矩与滑动力矩之比定义的安全系数完全相同，这也意味着与传统条分法的安全系数具有相同的物理意义。当滑面形状为圆弧或直线时，该定义才满足力矩平衡的物理意义。连镇营（大连理工）曾对此做过论述。潘家铮曾推导过非圆弧型滑裂面的严格的安全系数的定义。

lvqingfenglzu

我的一点看法，请mygeotech和zhaojiegj 二位指正。

lvqingfenglzu

对于目前有限元计算安全系数的方法，如geo-slope中的方法、动态规划法、模式搜索法等实际上是基于有限元应力场的一种搜索方法。其实安全系数的定义和应力场的计算精度应该是关键所在。

安全系数本身没有意义，是一个相对值，只有相互比较是才有意义。在有限元中提出一个新的定义的话，如何和条分法对比，因为安全系数是不能监测的。这可能是目前只能使用该定义的原因吧。

有限元的优点在于计算的应力较真实，除本构，工况外，网格大小是一个主要因素。本人和殷老师提出的有限元圆弧滑动法基于此的，将搜索和计算结合起来，同时包含自适应思想。

mygeotech

lvqingfenglzu wrote:
我的一点看法，请mygeotech和zhaojiegj 二位指正。

这个问题很不错，值得我们相互讨论一下，共同提高。

你说：“当滑面形状为圆弧或直线时，该定义才满足力矩平衡的物理意义！”（见上贴）。然后你的意见是只有当圆弧滑裂面时，才有物理意义而非圆弧则没有。其实所谓非圆弧型滑裂面，都是由若干条直线所组成的，而且形状并不是任意的是有约束的，要满足所谓的admissibility。

mygeotech

lvqingfenglzu wrote:
对于目前有限元计算安全系数的方法，如geo-slope中的方法、动态规划法、模式搜索法等实际上是基于有限元应力场的一种搜索方法。其实安全系数的定义和应力场的计算精度应该是关键所在。

安全系数本身没有意义，是一个相对值，只有相互比较是才有意义。在有限元中提出一个新的定义的话，如何和条分法对比，因为安全系数是不能监测的。这可能是目前只能使用该定义的原因吧。

有限元的优点在于计算的应力较真实，除本构，工况外，网格大小是一个主要因素。本人和殷老师提出的有限元圆弧滑动法基于此的，将搜索和计算结合起来，同时包含自适应思想。

有没有注意到泊松比对计算所得到的安全系数的影响？以及初始应力场的影响。我在用有限元计算安全系数的时候，发现这个影响好像很大。

lvqingfenglzu

Fredlund曾讨论过一些参数的影响，计算结果认为误差在15％以内。The application of dynamic programming to slope stability analysis[J]. Canadian Geotechnical Journal, 2003, 40(4):830-847。
这些其实是对岩土体特性认识的问题，用有限元分析任何问题都存在，不仅仅边坡稳定分析。

初始应力场也是有限元计算的一个讨论的焦点。

实际上，边坡稳定有限元分析的该类方法需要的是应力场，所有影响有限元计算的因素都影响安全系数的计算结果。