能量原理下均质土坡临界坡高的确定及其工程应用

本文主要探讨了"基于能量原理的均质土坡临界坡高计算"这一主题，发表于2011年的《河海大学学报(自然科学版)》第39卷第6期。作者蒋跃楠和吴继敏针对黏聚力较小的均质黏性土坡的稳定性问题进行了深入研究。他们注意到这类土坡可能会发生沿直线滑裂面或对数螺旋滑裂面的滑动现象。 研究中，作者运用能量原理和土坡极限分析的上限定理，针对坡顶倾斜的土坡，推导出了沿直线滑裂面滑动的临界坡高的计算公式。值得注意的是，他们的研究表明，当黏性土的黏聚力较小时，临界坡高并不受坡顶面倾角α的影响，而是由土体的抗剪强度c、内摩擦角φ、密度ρ以及坡体倾角β决定。这种理论突破了传统观点，简化了临界坡高的计算，对于理解这类土坡的稳定性具有重要意义。 作者还将他们的研究成果与对数螺旋滑裂面的临界坡高进行了对比，发现沿直线滑裂面的临界坡高在实际工程中的应用更具实用性。通过对比分析，证实了能量原理在边坡稳定性的评估中具有较强的指导价值。文章指出，尽管刚体极限平衡法存在局限性，如不考虑材料的应力应变关系，但其在工程实践中仍然因为其概念清晰、计算简便而被广泛应用。 这篇论文为黏性土坡的稳定性分析提供了一种新的计算方法，特别是在临界坡高的评估上，有助于工程师更准确地判断土坡是否安全，从而在实际工程设计中提高边坡的稳定性和安全性。