摘要：在楔体稳定分析中，滑动模式判断正确与否对楔体稳定性评价以及边坡开挖支护方案的选择具有重要意义。探讨Hoek-Bray 方法在判断楔体破坏模式时存在的问题和产生错误的原因，并根据楔体破坏的运动学条件对Hoek-Bray 方法进行修正，提出理论上较为完备的楔体稳定性计算方法。考虑到现场测量得到的不连续面的产状通常具有一定的离散性和分布范围，导致构成楔体的某一组或两组结构面并非完全确定。鉴于此，提出楔体稳定性的优化分析方法，采用遗传算法搜索具有最小安全系数的楔体及其临界滑面组成，为工程支护设计提供一个具有保守性优点的低限解答，确保边坡的稳定与安全。
1 引言
在岩质边坡中，边坡稳定性主要受坡体内部大量发育的不连续结构面所控制，由不连续面交切组合形成的楔体破坏是岩质边坡工程中常见的一种失稳现象[1-3]。由于岩石楔体的稳定评价对指导边坡的开挖与支护设计具有重要意义，有关楔体失稳的运动学条件及稳定分析方法在众多岩土工程研究成果[4-11]中被广泛深入地讨论。
数十年来，尽管岩质边坡楔体稳定分析方法得到了很大发展，但由E. T. Hoek 和J. W. Bray[1]建立的楔体法由于其概念清晰，所需输入的参数简单，从而被工程界广泛接受，仍然是评价岩质边坡安全的主要方法。规范[12-14]明确指出：对2 组及2 组以上节理、裂隙等结构面切割形成的潜在滑体的边坡，宜采用楔体法进行抗滑稳定计算。基于该方法研制的商品化软件SWEDGE[15]在边坡工程的开挖与加固设计、拱坝坝肩的抗滑稳定分析中被广泛应用[15]。通常，楔形体的破坏模式包括脱离岩体运动、单面滑动和双面滑动，不同的滑动模式对应于不同的安全系数计算公式，滑动模式的判断正确与否，对计算楔体安全系数有着重要的影响。在楔体法[1]中，采用两结构面上的有效法向力来判断滑动模式。由于结构面不能承受拉应力，该方法计算得到的结构面上的有效法向力在某些条件下并不代表真实的法向力，从而可能导致楔体破坏模式的判断不合理和安全系数计算错误。值得注意的是，这一错误在C.W. Duncan 和W. M. Christopher[16]的研究中仍被重复。
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