基本介紹
- 中文名：畢肖普法
- 外文名：Bishop method
- 學科：土力學
- 提出者：畢肖普
- 原理：極限平衡原理
- 方法：圓弧滑動法
簡介,邊坡穩定性,
簡介
瑞典法，又稱瑞典條分法。不考慮土條間相互作用，用圓弧滑動分析法進行土坡穩定計算的方法。圓弧滑動分析法中最古老最簡單的一種方法，1916年首先由瑞典人彼德森提出，此法根據極限平衡原理，計算時不考慮土條之間的相互作用力。畢肖普法是畢肖普(Bishop)提出的考慮了條間力的作用對瑞典法進行修正的方法。瑞典法沒有考慮土條之間力的作用。因此，對每一土條力和力矩的平衡條件是不滿足的，只滿足整個土體的力矩平衡。1955年畢肖普考慮了條間力的作用，並假定土條之間的合力是水平的，導得的安全係數表達式為
其中
為水平地震力，
到圓滑圓心的豎向距離為
。
瑞典條分法與簡化畢肖普法有很多相似點，二者計算原理均是假定滑動面為圓弧，且滑面為連續面；在公式推導過程中，均採用極限平衡分析條分法，假定滑坡體和滑面以下的土條均為不變形的剛體，並且其穩定安全係數以整個滑動面上的平均抗剪強度與平均剪應力之比來定義，或者以滑動面上的最大抗滑力矩
與滑動力矩 M 之比來定義。瑞典條分法不考慮土條之間的相互作用力，不滿足每一土條的力及力矩平衡條件，僅滿足整體力矩平衡條件，計算中運用了土條 i 的法向靜力平衡條件、庫侖強度理論、整體對滑弧圓心的力矩平衡。簡化的畢肖普法在公式推導過程中使用了豎向力平衡的原理和力矩平衡原理，但公式推導後，又忽略豎向力，這是畢肖普法與瑞典條分法最本質的區別。
邊坡穩定性
滑坡是常見的地質災害，對人民的生命財產帶來巨大的損失和威脅。在山區，滑坡發生時，大塊體的滑動土體會導致河道的堵塞、對庫區產生巨大的涌浪，嚴重威脅下游的航道和下遊人民的生命財產安全。公路的滑坡會導致交通中斷，造成交通安全隱患，等等。邊坡穩定性是水利工程和岩土工程中的一個重要研究內容。邊坡穩定性對整個工程的安全度、可靠度以及社會經濟效益都有重大的影響，因此深入掌握邊坡的失穩規律，對邊坡穩定性進行安全性評價，同時提出對應的防治措施以避免出現滑坡等地質災害。邊坡穩定受到人類活動、自然變化以及自身結構影響。引發邊坡滑動的因素有很多，但是滑坡產生的本質原因都是由於岩土體內部存在一個滑動面，在該滑動面上的剪應力達到了該部分土體的抗剪強度，使得該部分的岩土體的穩定遭到破壞。這些影響因素可分為影響邊坡穩定的內部因素和影響邊坡穩定的外在因素。內部影響因素主要包括岩土的結構性和水導致岩土體物理化學性質的變化，岩土的結構性對岩土的穩定性和強度影響較大，特別是存在的軟弱結構面會使得岩土體整體的抗剪強度降低。大量的邊坡工程事實證明，結構面及其組合邊界的錯動變形、張拉破裂、剪下滑移是造成邊坡失穩的主要原因。水在岩土體當中具有物理作用，如潤滑和軟化岩土體，產生化學作用如溶解、水化、水解作用；產生力學效應，包括孔隙動水壓力作用和孔隙靜水壓力作用。這些作用都會改變岩土的物質成分或結構，進而改變岩土體的內摩擦角和凝聚力係數，減小顆粒間的有效應力，導致岩土體的抗剪強度的降低。外部因素主要包括振動力的作用，如施工爆破、地震導致土體的液化鬆動。人類活動的影響，如基坑的開挖和路堤的填築、植被的破壞，氣候條件如降雨、降雪、凍融等也會導致土體的抗剪強度的降低，進而增加邊坡失穩的可能性。邊坡穩定分析的計算方法有多種，如瑞典條分法、Janbu 條分法、Morgenstern-Price 法、簡化畢肖普法、塑性極限法等。 條分法因為其力學模型簡單適用，可對邊坡進行定量的評價，經過長期的工程實踐和不斷的完善和補充，己經成為邊坡穩定分析的成熟方法。在我國工程業界內，雖然邊坡穩定分析的方法很多，但瑞典條分法和簡化畢肖普法在工程領域當中最為常用，主要原因在於這兩種方法比較容易理。
