瑞典圓弧滑動法，又稱整體圓弧法，是由瑞典的彼得森於1915年提出，廣泛用於實際工程，是條分法中最古老而又最簡單的方法，是極限平衡法的一種常用分析法。該法假定土體滑動面呈圓弧形，並不考慮條塊間有力的作用。瑞典圓弧滑動法常用於邊坡或土坡的穩定性。
基本介紹
- 中文名：瑞典圓弧滑動法
- 外文名：Swedish circle method
- 學科：土力學
- 假定：土體滑動面呈圓弧形
- 套用：土坡的穩定性
- 別名：整體圓弧法
簡介,極限平衡法,土坡穩定分析,
簡介
瑞典條分法又稱為費倫紐斯（Felenius，1927）法，該法假定土坡沿著圓弧面滑動，並認為土條間的作用力對土坡的整體穩定性影響不大，可以忽略（由此而引起的誤差一般在10%~15%之間），即假定土條兩側的作用力大小相等、方向相反且作用於同一直線上。
瑞典圓弧滑動法是指均質粘性土坡滑動時，其滑動面常近似為圓弧形狀，假定滑動面以上的土體為剛性體，即設計中不考慮滑動土體內部的相互作用力，假定土坡穩定屬於平面應變問題。圓弧滑動法是最常用的邊坡穩定極限分析方法，因其方法簡單，通過極限平衡法就能直接得出安全係數，且在確定強度指標及選取合適的安全係數方面積累了不少經驗。通常取圓弧滑動面以上滑動體為脫離體，土體繞圓心O下滑的滑動力矩為Ms，阻止土體滑動的力是滑弧AED上的抗滑力，其值等於土的抗剪強度τf與滑弧AED長度L的乘積，其抗滑力矩為Mr。安全係數：
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極限平衡法
極限平衡法是土坡穩定性分析中發展最完善、最早出現的確定性分析方法。其基本方法是:假定邊坡的岩土體破壞是由於邊坡內產生了滑動面，部分坡體沿滑動面滑動而造成的。根據具體情況選擇合理的滿足摩爾－庫倫準則的滑動面，形狀可以是平面、圓弧面和其他不規則曲面。由靜力平衡關係，從而達到定量評價的目的並求出一系列滑動時的破壞荷載和最危險滑動面。其中包括普通條分法、 改進條分法、 畢肖普的改良方法、 力平衡方法、 Morgenstern － NR 及 priceVE 等方法，國內外土力學教程中主要介紹的各種極限平衡法如瑞典圓弧法、 sarmaSK 法。其優點是模型簡單、計算簡捷，在不能給出應力作用下的結構圖像的情況下，仍能對結構的穩定性給出較精確的結論。分析失穩邊坡反算的強度參數與室內試驗吻合度較好，使分析程式更加可信。但需要先知道滑動面的大致位置和形狀，對於均質土坡可以通過搜尋疊代確定其危險滑動面，但是對於岩質邊坡，由於其結構和構造比較複雜，難以準確確定其滑動面的位置，而且確定時也帶來很大隨機性，這就給岩質邊坡的穩定性分析帶來較大困難。此外，極限平衡法沒有考慮材料的的應力－應變關係，所求出土體條間的內力或滑條底部的反力均不能代表邊坡滑動變形時真實存在的力，所得安全係數只是假定滑裂面上的平均安全度。這給邊坡穩定性分析帶來了很大的不確定性，而且無法對邊坡的變形破壞模式作出判定。
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在土木工程建築中，如果土坡失去穩定造成塌方，不僅影響工程進度，有時還會危及人的生命安全，造成工程失事和巨大的經濟損失。因此，土坡穩定問題在工程設計和施工中應引起足夠的重視。
天然的斜坡、填築的堤壩以及基坑放坡開挖等問題，都要演算斜坡的穩定性，亦既比較可能滑動面上的剪應力與抗剪強度。這種工作稱為穩定性分析。土坡穩定性分析是土力學中重要的穩定分析問題。土坡失穩的類型比較複雜，大多是土體的塑性破壞。而土體塑性破壞的分析方法有極限平衡法、極限分析法和有限元法等。在邊坡穩定性分析中，極限分析法和有限元法都還不夠成熟。因此，工程實踐中基本上都是採用極限平衡法。極限平衡方法分析的一般步驟是：假定斜坡破壞是沿著土體內某一確定的滑裂面滑動，根據滑裂土體的靜力平衡條件和莫爾—庫倫強度理論，可以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。穩定安全係數最低或者破壞機率最高的滑動面就是可能性最大的滑動面。土坡失穩原因如下：
（1）基坑開挖，一般粘性土淺基礎，土質較好，基礎埋深 d=1~2m，可以豎直開挖，也可採用機械施工以加快施工進度。若 d>5m，兩層以上的箱基和深基，垂直開挖會產生滑坡。如邊坡緩，則工程量太大，在密集建築區進行基坑開挖，有可能影響到鄰近建築物的安全。（2）經過漫長時間形成的天然土坡原本是穩定的，如在土坡上建造房屋，增加了坡上荷載，有可能引起土坡的滑動；如在坡腳建房，為增加平地面積，往往將坡腳的緩坡削平，則土坡更容易失穩發生滑動。（3）人工填築的土堤、土壩、路基等，形成地面以上新的土坡。由於這些工程的長度很大，邊坡稍微改陡一點，往往可以節省工程量。由此可見，土坡穩定在工程上具有很重要的意義，影響土坡穩定的因素很多，包括土坡的邊界條件、土質條件和外界條件。具體因素如下：
（1）邊坡坡角θ，坡角θ越小就越安全但不經濟；坡角θ太大，則經濟而不安全。
（2）坡高 H，試驗研究表明，其它條件相同的土坡，坡高 H 越小，土坡越穩定。
（3）土的性質，土的性質越好，土坡越穩定。例如，土的重度γ和抗剪強度指標 c、φ值大的土坡，比γ、c、φ小的土坡更安全。
（4）地下水的滲透力，當土坡中存在與滑動方向一致的滲透力時，對土坡不利。如水庫土壩下游土坡就可能發生這種情況。
（5）震動作用如強烈地震、工程爆破和車輛震動等，會使土的強度降低，對土坡穩定性產生不利影響。
（6）施工不合理，對坡角的不合理開挖或超挖，將使坡體的被動抗力減小。這在平整場地過程中經常遇到。不適當的工程措施引起古滑坡的復活等，均需預先對坡體的穩定性作出估計。
（7）人類活動和生態環境的影響。
