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摘要
极限承载力一直是采矿、岩土等领域关注的难点和热点问题，严重影响着边坡与邻坡建（构）筑物的安全稳定性。基于极限分析上限定理，考虑边坡滑动溢出位置不确定性影响，建立3种模式的非均质成层边坡刚性多滑块破坏机制，推导出边坡极限承载力上限解，并采用序列二次规划算法（SQP）求其最优值。以三岔露天矿北帮为工程背景，通过与数值计算结果对比分析，验证本文方法的有效性，进而开展不同坡角和排土场距坡肩距离影响分析。结果表明：（1）本文方法计算结果与数值计算结果吻合度较好，表明本文方法边坡极限承载力上限解合理有效；（2）边坡极限承载力与坡角大小呈线性负相关，与排土场距坡肩距离呈线性正相关，相比于排土场距坡肩距离而言，坡角对边坡承载力影响更为敏感；（3）坡角变化对边坡失稳模式影响较大，而排土场距坡肩距离的变化对边坡失稳模式影响不明显；（4）坡角和排土场距坡肩距离均对滑裂面起始位置和溢出位置有影响，滑裂面起始位置受排土场距坡肩距离影响较大而受坡角影响较小，滑裂面溢出位置受坡角影响较大而受排土场距坡肩距离影响较小。相关研究成果有望为边坡及邻坡基础设计提供理论支持。
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单位中国科学院武汉岩土力学研究所; 河北工程大学; 长江勘测规划设计研究有限责任公司; 岩土力学与工程国家重点实验室
