基本介紹
- 中文名：庫爾曼法
- 外文名：Culmann’s method
- 學科：土力學
- 提出者：庫爾曼
- 套用：土坡穩定分析
- 類別：土坡穩定極限平衡法
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定義
擋土牆廣泛套用於工民建、 道路交通、 水利水電、港口等工程建築中。 土壓力是擋土牆設計的重要依據。因此土壓力計算理論就成了土力學的一個重要組成部分。庫爾曼法是套用楔體平衡的試算法求無黏性土土壓力的一種方法，能套用於填土面不規則和填土面上有荷載等情況。庫爾曼法基於庫侖土壓力理論提出來的，也就是基於直線型滑裂面導致的楔形土體滑動的假定前提。這一假定前提與現行的規範規程求黏性土和粉土主動土壓力的假定前提是一致的。
有關術語
庫侖土壓力理論
庫倫於1776年根據研究擋土牆牆後滑動土楔體的靜力平衡條件，提出了計算土壓力的理論。他假定擋土牆是剛性的，牆後填土是無粘性土。當牆背移離或移向填土，牆后土體達到極限平衡狀態時，牆後填土是以一個三角形滑動土楔體的形式，沿牆背和填土土體中某一滑裂平面通過牆踵同時向下發生滑動。根據三角形土楔的力系平衡條件，求出擋土牆對滑動土楔的支承反力，從而解出擋土牆牆背所受的總土壓力。
土坡穩定分析
土坡穩定分析是指根據滑裂土體的靜力平衡條件和強度理論，計算出沿該滑裂面滑動的可能性，即土坡穩定安全係數的大小或破壞機率的高低，然後，再系統地選取許多個可能的滑動面，用同樣的方法計算其穩定安全係數或破壞機率。
定性與定量
定性分析方法主要是通過工程地質勘察，對影響邊坡穩定性的主要因素、可能的變形破壞方式及失穩的力學機制等的分析，對已變形地質體的成因及其演化史進行分析，從而給出被評價邊坡一個穩定性狀況及其可能發展趨勢的定性的說明和解釋。定性分析的優點是能綜合考慮影響邊坡穩定性的多種因素，快速地對邊坡的穩定狀況及其發展趨勢作出評價。定量的表示邊坡的穩定性，即邊坡穩定分析的計算方法。邊坡穩定分析的計算方法有很多，如條分法、數值分析方法、塑性極限方法、可靠度方法和模糊數學方法等。
土坡穩定極限平衡法特點
土坡穩定極限平衡法是指套用極限平衡法分析土坡穩定的方法。極限平衡法是工程實踐中使用最為廣泛的一種方法。這種方法主要是通過分析作用於不穩定土體的靜力平衡，根據摩爾 - 庫侖強度準則判斷邊坡的穩定性。自從Fellenius提出圓弧滑動法以來，己經出現了數十種土坡穩定分析的方法，如瑞典圓弧法、簡化畢肖普法、滑楔塊法、不平衡推力傳遞法、簡化簡布法、改良圓弧法等。對於各種計算方法，不管它的計算程式如何，以下的原則都是共同的：假定問題是平面應變性質的；假定的滑動機理，即假定滑坡體沿既定的滑裂面滑動；假定的土體材料變形特性，即滑動土體被視為剛體；抗剪下力由靜力學方法確定。但各種方法在滿足平衡條件（即力平衡條件和力矩平衡條件）的程度上是不同的，有些簡化方法甚至還違背了靜力平衡條件。較為精確的方法充分考慮了土條之間的相互作用，但是也必須遵守兩個合理性條件①在土條分界面上不能違反土體破壞準則；②通常不允許土條之間出現拉應力。在極限平衡條件下，計算的抗滑力(或力矩)與實際的下滑力(或力矩)之比即為安全係數，且安全係數沿滑裂面處處相等。採用試算法找出最小的安全係數。
