● 题目 ●
Titlle
期刊：Computers and Geotechnics
作者：Hongyu Wang a , Changbing Qin b c , Siau Chen Chian d
年份：2024
●●● 摘要(Abstract)●●●
本文提出了一种基于离散化运动学方法（DKA）的高效算法，用于研究存在孔隙水压力时非均匀土坡的稳定性。针对基于前向差分格式（DKA-FD）的初始 DKA 中存在的对离散化区间高度依赖和计算精度低的问题，开发了一种中心差分“点对点”方法来生成离散化的破坏面。在此基础上，构建了一种采用中心差分算法的改进 DKA（DKA-CD），以稳定系数、安全系数和临界破坏面的形式获得了边坡稳定性解。研究结果表明，在极限状态下，随着坡角和土体内摩擦角的增加，边坡破坏逐渐从坡趾下方和坡趾深部模式转变为坡趾浅部模式。随着孔隙压力的降低和土体内摩擦角非均匀梯度的增加，边坡破坏模式的转变更加明显。
●●● 图表(Figures)●●●
图 1. DKA 的旋转机制。
图 2. 中心差分和向前差分算法
图 3. 采用 DKA-CD 进行边坡稳定性分析
图 4. 不排水黏土中最优破坏面的比较
图 5. 均匀土中 DKA-CD 和 DKA-FD 确定的最优破坏面
图 6. 具有分层轮廓的 DKA-CD 和 DKA-FD 确定的最优破坏面
●●● 结论(Conclusions)●●●
本研究开发了一种基于中心差分算法的离散化运动学方法（DKA-CD），它改善了现有基于前向差分方案的离散化方法（DKA-FD）中对离散化区间高度依赖和计算精度低的问题。研究了非均匀强度梯度和孔隙压力对边坡稳定性和破坏模式的影响。主要结论总结如下：1. 当土体内摩擦角保持恒定时，对数螺旋机制是基于离散化的旋转机制的解析形式。提出的 DKA-CD 显著改善了初始 DKA-FD 中发现的网格依赖性问题。2. 边坡角度和孔隙压力系数的增加，以及土体内摩擦角非均匀系数的减小会导致边坡失稳。边坡角度和土体内摩擦角非均匀系数的增加，以及孔隙压力系数的减小，会使边坡破坏模式从坡脚以下和坡脚深部模式转变为坡脚浅部模式。边坡角度是边坡失稳模式的主导因素，当边坡角度达到 60°时，破坏模式完全由坡脚浅部模式控制。所提出的方法为评估具有非均匀土性的土坡稳定性提供了一条可靠途径。在未来的工作中，这将进一步扩展以考虑加固措施对边坡稳定性的影响，如土工合成材料（Qin 和 Chian，2018）、植被（Yazdani 等人，2024）、MICP（Pan 等人，2023）和 EICP（Zhang 等人，2023）技术。
● 参考文献 ●
●●● References ●●●
Wang, H., Qin, C. and Chian, S.C., 2024. Kinematic stability analysis of nonuniform soil slopes under pore-pressure effects based on central difference discretization technique. Computers and Geotechnics, 176, 106737.
End
工程地质灾害与滑坡风险评估
engeomodel@gmail.com
● 扫码关注我们
Welcome
免责声明
本公众号推广所有论文，仅供学术交流，由于小编水平有限，摘要、图表均为原文内容，文字翻译部分仅代表小编个人理解，本公众号不具该原文的版权。在文献解读或作者简历介绍过程中如有疏漏，我们深表歉意，如涉及侵权问题或冒犯之处，请作者团队及时联系本公众号（邮箱），我们会在第一时间进行修改或删除，感谢您的谅解！
