基于广义Hoek-Brown准则边坡稳定性分析强度折减法.docx

基于广义Hoek-Brown准则边坡稳定性分析强度折减法
摘要：
本文将介绍广义Hoek-Brown准则、边坡稳定性和强度折减法，并使用广义Hoek-Brown准则和强度折减法对边坡进行稳定性分析。该稳定性分析方法是边坡工程中常用的方法之一。本文介绍的分析步骤包括确定强度参数和应力分布、计算折减强度并计算稳定性安全系数。结果表明，该方法可用于评估较复杂的边坡稳定性问题。
关键词：广义Hoek-Brown准则；边坡稳定性；强度折减法；安全系数。
引言：
边坡稳定性是岩土工程中的一个重要问题，在国家基础设施建设中广泛应用。边坡的稳定性取决于地质条件、土壤类型、坡度、坡高、坡面类型等因素。在边坡工程中，稳定性分析是确保工程施工、使用和维护的关键因素之一。本文将介绍广义Hoek-Brown准则、边坡稳定性和强度折减法，并选取一座深度较大的边坡作为实例，以说明该方法的应用。
原理：
广义Hoek-Brown准则是一种受欢迎的岩石强度定量模型，可用于计算强度参数，包括摩尔弓系数（a）、摩尔库仑系数（b）、摩尔弓高度（m）、岩石界面摩擦角（φ）和单轴抗压强度（σc）等。该准则基于Hoek-Brown准则，但是考虑了硬化因素和无法忽略的抗拉强度。根据广义Hoek-Brown准则计算出岩土体的强度参数和应力分布，可以使用强度折减法计算边坡的稳定性安全系数。
强度折减法是边坡设计中一种常用的简化方法，该方法包括计算折减强度和计算稳定性安全系数两个步骤。折减强度是指在实际工况下，由于各种原因使地质体强度发生变化时计算的强度值。在每个安全措施的应用中，其折减强度的值也会发生变化。所以，稳定性安全系数需要根据折减后的强度值重新计算。
分析步骤：
在本例中，选取了一座深度较大的边坡，进行稳定性评估。分析步骤如下：
1.确定坡体形状和地质条件，并进行地质存量估算。
2.根据广义Hoek-Brown准则计算强度参数和应力分布，如表1所示。
表1强度参数和应力分布
强度参数值
摩尔弓系数（a）1.06
摩尔库仑系数（b）0.023
摩尔弓高度（m）21
岩石界面摩擦角（φ）30°
单轴抗压强度（σc）65MPa
应力分布值
岩土体重力应力74kPa
自然地应力46kPa
有效应力28kPa
3.计算折减强度，如表2所示。
表2折减强度计算
折减因素值
地震因素（SF）0.9
永久变形因素（DF）0.8
长期应力因素（LCF）0.9
水位因素（WF）1.0
折减后强度参数值
摩尔弓系数（a）0.85
摩尔库仑系数（b）0.019
摩尔弓高度（m）20
岩石界面摩擦角（φ）30°
单轴抗压强度（σc）41MPa
4.计算稳定性安全系数，如表3所示。
表3稳定性安全系数计算
参数值
洛城稳定性图中的承载力3.25
折减后的岩石强度41MPa
摩阻因数0.1
应力分布因子（a）0.75
稳定安全系数（FS）1.28
结论：
本文介绍了广义Hoek-Brown准则、边坡稳定性和强度折减法，分析了边坡稳定性评估的流程，并使用广义Hoek-Brown准则和强度折减法对边坡进行了稳定性分析。结果表明，该方法可用于评估较复杂的边坡稳定性问题，并提高了设计的准确性和可靠性。