岩土工程外文翻译--先进值方法在斜坡稳定性分析中的应用和限制

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1、PDF外文：http:/ 都 理 工 大 学  学生毕业设计（论文）外文译文  学生姓名：   学号：  专业名称：岩土 工程  译文标题（中英文）：  中文： 先进值方法在斜坡稳定性分析中的应用和限制   英文： Advanced numerical techniques in rock slope stability analysis-applications and limitations 译文出处： 17-21 June 2001 Davos, Switzerland  pp. 615-624 指导老师审阅

2、签名：  外文译文正文 ：  先进值方法  在 斜坡 稳定性分析中的应用和限制   摘   要  稳定性的定期分析是为了对开挖边坡（例如明坑采矿法，道路削减等）的安全设计、功能设计以及对天然斜坡的平衡条件进行评估。分析技术取决于地形状况和潜在的崩塌形式，并且要对每种方法论中的不同优势、劣势、局限性进行仔细考虑。这篇论文是对运用在岩石边坡稳定性分析方法的一种回顾。这项分析强调数值模拟的近期发展，其中包括了计算机可视化、连续统的运用和不连续统数值分析的代码。  简   介  当代工程师提出了很多关于岩石及混合

3、岩土斜坡稳定性分析的方法；研究内容包括从简单无限斜坡和平面崩塌极限平衡技术到复杂的耦合有限极离散元素代码的 有关问题。除了运用大型计算机和二级编程语言进行的涉及临界面查找程序有关的分析，人们用图表表示和运用手提计算机来计算岩石边坡稳定性还不到 25 年。因为在市场上很难买到需要的软件，所以很大一部分早期的稳定性分析程序都来源于内部。而现如今，每位工程师都有一台私人电脑来处理相对简单的岩石边坡复杂数据分析。  考虑到当今大量数据应用程序的出现，对于工程师来说，充分理解不同方法内在的长处和局限性就显得尤为重要。例如，即使存在大部分的包括复杂的内部变形和类似于被极限反平衡法要求的二维刚性块

4、假设的破碎等因素，极限平衡法在解决岩 质边坡工程的问题中仍旧是最常用的方法。包括滑动在内的启动机制可被分析为极限平衡问题，但是随之而来的是斜坡的潜变、渐进变形、大范围内部变形等问题。  在简单的静态分析中，引起最终滑动的因素很复杂也很容易被忽视。如果上述问题不被解决，那么极限平衡法就可能与简单岩石崩塌在间断点有很大联系。笔者认为，极限平衡法应该与数值模拟相互协调来充分发挥两者的优势。  对当今的工程师来说，如果想要证明其尽职尽责，就一定要展示他所运用的工具。其中，正确的工具尤为重要。陈的观察进一步阐明了所有相关的斜坡分析法在设计或反分析法中的运用的 重要性。  “

5、 在早些时代，滑坡总被看成是上帝造成的。而如今，尤其是在有人身伤亡和财产损失的时候，律师总是能找到接受惩罚和补偿损失的人 ” 。如果斜坡因为复杂机制（例如流变、内部变形和脆性破坏、较弱多土层的液化等等）的出现而崩塌，那么用极限分析法来解决斜坡设计的问题就足够了。此外，风险评估及其概念的使用使极限分析法在斜坡工程设计和分析中的作用增强。风险评估必须注明斜坡崩塌的结果和崩塌的可能性 ； 为了标注出所有的崩塌机率，必须注明对破坏机理的理解。  岩质边坡分析的传统方法  图表一总结了在传统斜坡分析中通常使用的方法， 也注明了其优缺点。就其本身而论，任何岩质边坡分析的第一步都必须是对

6、岩石学和岩质结构进行详尽的评估。由此来分析现存的间断点的导向 是否会引起岩块的不稳定性。这些评估可以通过实体技术和运动分析来实现。例如，程序 DIPS (2)可以利用摩擦锥、裂隙和崩塌道路线指标以及间断特性的图解和统计分析来实现岩质边坡的运动可行性的可视化和检测。工程师能用这种方法来识别包括单一间断点和间断交叉点潜在的滑动崩塌是很重要的。他们不用关心包括多重节理组及内部变形和破裂而出现的崩塌。在 DIPS 中定义的间断点数据和节理组交叉点可以被引入耦 合极限平衡代码 (例如 SWEDGE (2)来评估反滑动的安全因素 (图  1)。这些程序经常并入概率工具，这些工具中的节理特性和补充

7、道支护措施可以用来评估他们在安全系数上产生的影响。  所有的极限平衡技术基于抵抗力和干扰力的比较都有一个共同的方法。为了得到确切的解决方案，所有方法中采取的假设都一直在变化。图解分析法用立体图技术和块体理论技术都可以来评估关键块体。关键块体的稳定性可以通过极限平衡术来获得。如  SAFEX 程序  (3) 和  KBSLOPE (4)所示。           图表 1.常用解析法   解析法  关键参数  优势  劣势  运用立体平面和运动学  

8、;临界坡和间断几何学；各自的切变强度特征   相当简单实用并为潜在危险提供原始迹象；有些方法可以对关键块体进行鉴定和分析；也可和其他方法结合  在一起；可以和数据统计技术相结合来计算出现危险的可能性和相关体积  只适用于初级和非关键斜坡的设计 .；需要工程分析来确定临界面；需要和典型的间断点 /联合抗剪强度数据一起运用；首先评估临界取向 ,忽视其它的连接特性  极限平衡  典型几何和材质特征；土块或岩块的切变强度参数 (凝聚力和摩擦力 )；间断点切变强度特征；地下水条件；加固特点和外部支持数据  针对失效模型（平面、楔入、坍塌等等）有

9、大量的可用软件；大都是确定的但是概率性分析的功能增强；可以分析边坡几何和材料特性中的安全灵敏度因素；能够用多种材料、加固和地下水概况来建二维和三维斜坡  安全性系数计算没有指示出不稳定性机制；许多技术在不同的假设下都可以运用；强压和完全崩塌是不允许出现的；不用 考 虑 原 位 应 力 状态；纪律性分析要求明确的输入数据来得到有意义的评估；一般的机率性分析不会考虑到样本 /数据协方差   落石仿真  典型边坡几何；岩石块大小和形状；恢复系数  选址结构的实用工具；可以利用概率性分析  ；二维和三维编码可以使用  实际设计图表在运用上的经验有限