滑坡治理设计的推力计算说课讲解
滑坡推力计算
某地区滑坡概况和数据收集
01
02
03
04
滑坡位置和规模
某山区公路沿线,长约100米 ,宽约80米,高约20米。
地质构造和岩性
滑坡体主要由页岩、粘土和砂 岩组成,局部夹有薄层砾石。
气象和水文条件
年降雨量较大,滑坡区域内有 溪流经过。
人类活动影响
近年来周边山区采石、修路等 工程活动频繁。
滑坡推力计算过程和结果分析
模型验证和精度提高
滑坡推力计算的模型和方法需要经过实际工程验 证,如何提高模型的精度和可靠性是另一个重要 问题。
多因素耦合分析
滑坡推力计算需要考虑多种因素耦合的影响,如 降雨、地震、人为活动等,如何建立耦合模型是 当前研究的难点之一。
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人工智能和机器学习
人工智能和机器学习技术在滑坡推力计算中开始得到应用,如利用神经
网络、支持向量机等方法建立预测模型,提高推力计算的效率和准确性。
滑坡推力计算在工程实践中的应用前景和展望
灾害防治
滑坡推力计算是灾害防治的重要手段之一, 通过精确计算滑坡的推力,可以为工程设计 和加固提供依据,提高建筑物的安全性和稳 定性。
滑坡治理措施的提出和建议
排水措施
在滑坡体上设置排水沟或排水 管,降低地下水位,减小滑坡
推力。
抗滑桩和挡土墙
在滑坡前缘设置抗滑桩和挡土 墙,提高滑坡体的稳定性。
植被恢复和土地整理
在滑坡体上种植植被,进行土 地整理,增加地表糙度,提高 抗滑能力。
监测预警系统建设
建立滑坡监测预警系统,实时 监测滑坡体的变形情况,及时
滑坡推力计算
contents
目录
《滑坡推力计算》课件
参数取值规范
制定滑坡推力计算中各参数的取 值范围和选取标准,提高不同地 区、不同工程条件下计算结果的 对比性和可重复性。
参数优化方法
研究滑坡推力计算中参数优化的 方法,通过迭代和调整,找到最 优参数组合,提高计算精度。
滑坡预警与监测技术的研究与应用
1 2 3
预警系统建设
结合滑坡推力计算结果和实时监测数据,构建滑 坡预警系统,实现灾害风险的快速识别和预警。
坡推力。
适用范围
适用于滑带土的剪切强度和传 递能力可确定的滑坡体。
步骤
确定滑带土的剪切强度和传递 能力;建立滑坡体的传递系数 方程;求解方程,得到滑坡推 力。
注意事项
需要考虑滑带土的剪切强度和 传递能力的变化,以及滑坡体 的几何参数和边界条件的影响
。
数值模拟法
概述
数值模拟法基于数值计算方法,通过建立滑坡体的数值模型,模拟滑 坡体的变形和应力分布,计算滑坡推力。
通过计算滑坡的推力,可以了解滑坡的规模、运动速度、破坏力等关键参数,为预防和减轻滑坡灾害提供科学依 据。同时,滑坡推力计算也是相关工程设计和施工的重要参考,有助于提高工程的安全性和稳定性。
Байду номын сангаас 02
滑坡推力计算方法
静力平衡法
概述
适用范围
静力平衡法基于滑坡岩土体的静力平衡条 件,通过分析滑坡体的受力情况,计算滑 坡推力。
监测数据融合
将多种监测手段的数据进行融合处理,提高监测 数据的准确性和可靠性,为预警和灾害评估提供 依据。
预警信息发布
研究预警信息的快速传播和有效发布方法,确保 相关部门和公众能够及时获取预警信息,采取应 对措施。
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THANKS
斜坡稳定性分析与推力计算
(T
i
j
(一)基本公式
Fs
Ei-1 Pwi Wi Ri Ni
( R
i 1 n 1 i 1 i
n 1
n 1 j i n 1 j i
j
) Rn ) Tn
(T
i
j
αi
Qi Ei
θ i-1
θi
j i
n 1
j
i i 1 i 2 n1
对岩体完整或比较完整的岩质滑坡,按下式计算:
Ei-1
Pwi Wi Ri Ni
αi
Qi Ei
θ i-1
θi
R Ntg cl
T W sin V cos Q cos
V 1 2 W hW 2
R Fs N W cos V sin U Q sin T
地质灾害防治工程分级
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
工程等级的确定,必须同时满足上三项指标中的两项
3)三峡库区三期地质灾害防治工程设计技术要求
滑坡防治工程的降雨过程,在三峡水库供、蓄期(10~ 5月)设计降雨过程为(q枯)重现期N年一遇5日暴雨,汛 期(6~9月)设计降雨过程(q全)为重现期N年一遇5日暴 雨强度重现期。
滑坡刚体极限平衡稳定 性分析与推力计算
滑坡刚体极限平衡稳定性分 析基本方法
一、折线滑动法(传递系数法) 二、圆弧滑动法 三、平面滑动法
滑坡稳定性计算方法,根据滑坡类型和可能的破 坏形式,可按下列原则确定: 1)土质滑坡和较大规模的碎裂结构岩质滑坡宜 采用圆弧滑动法计算; 2)对可能产生平面滑动的滑坡宜采用平面滑动 法进行计算;
Wi Viu Vid Fi
第二章 滑坡推力计算课件
不平衡推力传递法-基本假设和受力分析
▪ 山区土坡往往覆 盖在起伏变化的 基岩上,土坡失 稳多数沿这些界 面发生,形成折 线滑动面,对这 类边坡的稳定分 析可采用不平衡 推力传递法。
不平衡推力传递法-基本假设和受力分析
基本假定: 1.滑坡体不可压缩并作整体下滑,不考虑条块间挤
安全系数Fs 1
非圆弧滑动面土坡稳定分析
▪ 无粘性土坡滑面一般为平面,均质粘性土 坡滑面一般为圆弧面。
▪ 当边坡中存在明显的软弱夹层时,或在层 面倾斜的岩面上填筑土堤、挖方中遇到裂 隙比较发育的岩土体或有老滑坡体等滑坡 将在软弱面上发生,其破坏面将与圆柱面 相差甚远。圆弧滑动分析的瑞典条分法和 Bishop法不再适用。
引起滑坡的原因
▪ 根本原因在于土体内部某个面上的剪应力达到了 它的抗剪强度,稳定平衡遭到破坏。剪应力达到 抗剪强度的起因有:
(1)剪应力增加 (2)土体本身抗剪强度减小
引起滑坡的原因
无粘性土坡稳定分析
▪ 由于无粘性土土粒之间无粘聚力粘性土坡整体圆弧滑动
▪ 粘性土由于土粒间存在粘聚力,发生 滑坡时是整块土体向下滑动,坡面上 任一单元体的稳定条件不能用来代表 整个土坡的稳定条件。
▪ 按平面问题考虑,将滑动面以上土体 看作刚体,并以它为脱离体,分析在 极限平衡条件下其上各种作用力,而 以整个滑动面上的平均抗剪强度与平 均剪应力之比来定义土坡的安全系数。
整体圆弧滑动稳定分析
条分法及其受力分析
▪ 假定滑坡体和滑面以下土体均为不变形的 刚体,滑面为连续面,滑面上各点的法向 应力采用条分法获得,分析每一土条受力, 根据滑块刚体极限平衡条件,假定整个滑 面上各点的安全系数相等,确定安全系数。
滑坡稳定性计算及滑坡推力计算学习资料
碎石土 粘性土
砂土
水下面积Sw(m2)
碎石土 粘性土
砂土
滑块自重(kN/m)
汽车荷载(kN/m)
滑面长度(m) 滑面倾角(度) 水容重(KN/m3) 滑面上水位高(m)
孔隙压力 比
Wi
Q
Li
αi
γw
hw
rU
地下水流向 (度)
βi
内聚力(KN) c
内摩擦角 (度)
φ
地震影响系数 地震力(kN/m) 法向分力(kN/m) 下滑力(KN/m)
∑Ti
抗滑力(KN/m) 累积抗滑力(KN/m) 传递系数 稳定系数
Ri
∑Ri
Ψi
Kf
1-1
18.00
0.00
0.00
8.00
0.00
0.00
5.7848
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
1-2
18.00
0.00
0.00
8.00
0.00
0.00
40.9873
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
1-3
18.00
0.00
0.00
8.00
0.00
0.00
37.7594
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
1-4
18.00
0.00
0.00
8.00
0.00
0.00
33.5663
0.00
0.00
0.00
0.00
滑坡推力计算
ᵠi—第i个条块所在滑面上的内摩擦角(°); ci—第i个条块所在滑面上的单位黏聚力(kPa);
表1.一般滑坡防治工程分级表
级别 危害对象 受灾程 度 危害人数/ 人 直接经济 损失/万元 潜在经济 损失/万元 Ⅰ 县级和县级 以上城市 >1000 Ⅱ 主要集镇。或大型工 矿企业、重要桥梁、 国道专项设施 1000~500 Ⅲ 一般集镇。县级或 中型工矿企业,省 道及一般专项设施 <500
>1000
滑坡推力的计算
一 滑坡推力的计算 1.1 计算前提与基本假定 1.2 力系分析 1.3 推导过程与注意点 二 参数的选取
2.1 滑带岩土强度指标选取(C、φ值) 2.1.1 模拟滑动特点的试验 2.1.2 反算法 2.2 安全系数K的选取
三 抗滑桩设计推力计算
问题一:稳定性系数与安全系数的区别?
问题二:条分法如何条分? 问题三:如何取安全系数?
如何确定BD段弧?
右图为抗滑桩设计推力计算 简图,曲线a为极限平衡状态 下的剩余推力曲线,其安全系 数为Fs ;曲线b则为满足工程 要求的剩余推力曲线,其安全 系数为F′s , 且F′s > Fs。 OA段剩余下滑力逐渐增加,为 滑坡体的下滑段,AB段剩余下 滑逐渐减小,为滑坡体的抗滑 段,抗滑桩应置在AB段。
2.2 安全系数K值的选用 不同的行业对安全系数K的取值有不同的要求,下面就地矿部 对于安全系数K值选取进行讲解。 K值主要是根据设计安全等级来确定,但以下方面会影响K值的选用: 可能造成的后果 防治工程措施的目的 建筑物的重要性 容许变形值 对滑坡性质、滑动因素、滑体和滑带岩土的结构与强度指标的调 查了解的可靠程度
理正滑坡推力计算
理正滑坡推力计算一、理正滑坡推力计算原理理正滑坡推力计算基于滑坡形成的主要原因是因为外力(由重力)超过了内力(由滑动阻力)的情况。
因此,推力计算的原理是比较坡面砂土的重力和滑动阻力,如果重力大于滑动阻力,则说明该坡面不稳定,存在滑坡的风险。
滑动阻力是指阻碍砂土滑动的力量,主要由三个部分组成:摩擦力、内聚力和压缩力。
其中,摩擦力是垂直于坡面的力量,阻碍砂土的滑动;内聚力是指由于砂土颗粒间的吸附力而产生的力量;压缩力是指由于重力作用而造成的砂土颗粒间的压实力量。
重力是指砂土颗粒的重力,可通过质量和重力加速度的乘积计算得到。
通过比较滑动阻力和重力的大小,可以计算出滑动阻力相对于重力的百分比,即推力系数。
当推力系数小于等于1时,说明该坡面稳定,不会发生滑坡。
当推力系数大于1时,说明该坡面不稳定,存在滑坡的风险。
二、理正滑坡推力计算方法1.确定坡面的几何形状:根据实际情况,确定坡面的高度、倾角等几何参数。
2.确定坡面上的砂土性质:通过采集砂土样本,并进行室内试验,获取砂土的内聚力和摩擦系数等参数。
3.计算滑动阻力:根据砂土的内聚力、摩擦系数和压缩力等参数,计算出坡面上砂土的滑动阻力。
4.计算重力:根据坡面上砂土的质量和重力加速度的乘积,计算出坡面上砂土的重力。
5.比较滑动阻力和重力的大小:将滑动阻力与重力进行比较,计算出推力系数。
6.评估坡面的稳定性:根据推力系数的大小,来评估坡面的稳定性。
当推力系数小于等于1时,说明该坡面稳定;当推力系数大于1时,说明该坡面不稳定。
7.修正推力系数:根据实际情况,对推力系数进行修正。
例如,在坡面中存在降水等外力的情况下,需要考虑这些外力对滑动阻力的影响。
通过以上步骤,可以得到滑坡推力计算的结果,进而判断斜坡的稳定性。
三、理正滑坡推力计算的应用与意义在实际工程中,理正滑坡推力计算常常与其他地质力学参数的测定和分析相结合,以全面评估坡面的稳定性。
例如,通过野外地质勘探和室内试验,了解砂土的物理力学性质,以确定砂土的内聚力和摩擦系数等参数;通过对地下水位和降水量等因素的测定和分析,考虑地下水对推力系数的影响;通过数值模拟方法,对滑坡的发生机制和扩展趋势进行预测和研究,等等。
滑坡治理设计的推力计算PPT课件
Pwi αi
Qi
Wi
Ei
Ri
θi
Ni
E2 kT2 R2 E11
E3 (KT3-R3) (KT2-R2)2 (KT1-R1)12
第n条块
En kTn Rn (kTn1 Rn1) n1 (kT1 R1) n1 n2 1
第18页/共38页
En kTn Rn (kTn1 Rn1) n1 (kT1 R1) n1 n2 1
Pwi
αi
Qi
Wi
Ei
Ti Wi sini PWi cosi i Qi cosi
Ri
θi
Ni
第i条块所受地震力(kN/m):
Qi c1cz khGs 公路工程抗震设计规范(JTJ004-89)
结构重 要性修 正系数
综合影 响系数
水平地 震系数
Qi czkhGs
第11页/共38页
(一)基本公式
Ei-1
θi-1
Pwi αi
Qi
Wi
Ei
岩土体的天然 容重 (kN/m3)
Ri
θi
Ni
Wi Viu Vid Fi
第i条块所受地 面荷载 (kN)
浸润线以下 体积 (m3/m)
岩土体的浮容 重 (kN/m3)
第15页/共38页
(二)受力分析
Ei-1
θi-1
Pwi αi
Qi Wi
Ri
θi
Ni
对整体 k Ri Ti
第29页/共38页
得出:滑坡推力计算的公式
Ei-1
Ei-1
θi-1
Pwi αi
Qi
Wi
Ei
Ri
θi
Ni
第i条块 Ei kTi Ri Ei1 i1
理正滑坡推力计算
理正滑坡推力计算摘要:一、理正滑坡推力计算的背景与意义1.滑坡现象的普遍性及危害2.理正滑坡推力计算在滑坡防治中的应用二、理正滑坡推力计算方法概述1.传统计算方法2.数值模拟方法三、理正滑坡推力计算的具体步骤1.数据收集与处理2.确定计算模型与参数3.计算推力结果与分析四、理正滑坡推力计算在实际工程中的应用案例1.某滑坡防治工程2.应用效果与意义五、理正滑坡推力计算的发展趋势与展望1.计算方法的优化与改进2.跨学科研究与应用正文:理正滑坡推力计算在滑坡防治中具有重要意义。
滑坡现象在我国各地普遍存在,对人们的生命财产安全造成极大威胁。
通过理正滑坡推力计算,可以有效地预测滑坡的发生、发展过程,为滑坡防治提供科学依据。
理正滑坡推力计算方法主要包括传统计算方法和数值模拟方法。
传统计算方法主要包括经验公式法、力平衡法等,适用于简单滑坡分析。
数值模拟方法,如有限元法、边界元法等,可以更精确地模拟滑坡过程,适用于复杂滑坡分析。
进行理正滑坡推力计算的具体步骤如下:1.数据收集与处理:收集滑坡地区的地质、地形、水文等基础数据,并进行处理分析,为计算提供依据。
2.确定计算模型与参数:根据滑坡特点和数据处理结果,选择合适的计算模型和参数。
3.计算推力结果与分析:运用所选方法进行推力计算,并对结果进行分析,评估滑坡风险。
理正滑坡推力计算在实际工程中具有广泛应用。
例如,在某滑坡防治工程中,通过理正滑坡推力计算,预测了滑坡的发生可能性及危害程度,为工程设计提供了重要依据。
最终,工程成功地防止了滑坡的发生,保障了人民群众的生命财产安全。
随着科学技术的不断发展,理正滑坡推力计算方法将不断完善与优化,跨学科研究与应用将取得更多突破。
理正滑坡推力计算
理正滑坡推力计算
摘要:
1.理正滑坡推力计算的背景和意义
2.理正滑坡推力计算的原理和方法
3.理正滑坡推力计算的实际应用案例
4.理正滑坡推力计算的现状和未来发展趋势
正文:
一、理正滑坡推力计算的背景和意义
理正滑坡推力计算,是指在地质灾害研究中,对滑坡体在滑动过程中所受到的推力进行科学计算的一种方法。
在我国,滑坡等地质灾害频发,对人民生命财产安全构成严重威胁。
因此,研究理正滑坡推力计算,对于预防和治理地质灾害具有重要的现实意义。
二、理正滑坡推力计算的原理和方法
理正滑坡推力计算的原理主要基于静力学和动力学原理,通过对滑坡体所处的地形、地貌、岩石性质等因素进行综合分析,计算出滑坡体在滑动过程中所受到的推力。
具体的计算方法包括:理正法、矩阵法、最小二乘法等。
这些方法各有优缺点,需要根据实际情况选择合适的方法进行计算。
三、理正滑坡推力计算的实际应用案例
在我国,理正滑坡推力计算已经得到了广泛的应用。
例如,在某滑坡治理项目中,通过理正滑坡推力计算,确定了滑坡体的推力大小,为治理工程提供了科学依据。
又如,在某地质灾害预警项目中,通过对滑坡推力的计算,及时
发现了滑坡隐患,避免了重大人员伤亡和财产损失。
四、理正滑坡推力计算的现状和未来发展趋势
目前,理正滑坡推力计算技术已经取得了显著的进步,但仍存在一些问题和不足,如计算方法的局限性、数据采集的困难等。
理正滑坡推力计算
理正滑坡推力计算的原理与实践一、引言滑坡是一种常见的自然灾害,对于山区、丘陵地带的居民来说,滑坡的危害性不容忽视。
为了有效预防和治理滑坡,需要对其进行深入研究,其中滑坡推力的计算是一个关键环节。
本文将围绕理正滑坡推力计算的原理与实践展开讨论,旨在帮助读者更好地理解和掌握这一技术。
二、滑坡推力计算的基本原理滑坡推力是指滑坡体在滑动过程中,对阻碍其滑动的物体或结构物产生的作用力。
为了计算滑坡推力,需要了解滑坡体的几何形态、物质组成、滑动面特征以及外部荷载等因素。
在计算滑坡推力时,常用的方法有极限平衡法和有限元法。
其中,极限平衡法是一种简单易行的方法,适用于均质滑坡体的推力计算。
该方法通过假设滑坡体处于极限平衡状态,利用静力平衡条件求解推力。
而有限元法则是一种更为精细的计算方法,可以考虑滑坡体的非均质性、滑动面的复杂性以及外部荷载的影响。
三、理正滑坡推力计算的实践应用理正滑坡推力计算是一种基于极限平衡法的计算方法,具有简单易行、计算结果可靠等优点。
下面将通过一个具体案例来介绍理正滑坡推力计算的实践应用。
某山区公路沿线发生了一处滑坡,为了评估滑坡的稳定性并制定相应的治理措施,需要对滑坡推力进行计算。
首先,通过现场调查和勘察,获取了滑坡体的几何形态、物质组成以及滑动面特征等数据。
然后,利用理正滑坡推力计算软件进行建模和计算。
在计算过程中,考虑了滑坡体的非均质性以及外部荷载的影响,得出了较为准确的推力计算结果。
根据计算结果,制定了相应的治理措施,包括加固挡土墙、排水系统的修复以及植被恢复等。
经过一段时间的治理和监测,滑坡的稳定性得到了有效提升,保障了公路的安全运营。
四、理正滑坡推力计算的优缺点及适用范围理正滑坡推力计算具有以下优点:1. 简单易行:基于极限平衡法,计算过程相对简单,无需复杂的数值分析。
2. 计算结果可靠:通过考虑滑坡体的非均质性以及外部荷载的影响,可以得出较为准确的推力计算结果。
3. 实践经验丰富:该方法在国内外得到了广泛应用,积累了丰富的实践经验。
理正滑坡推力计算
理正滑坡推力计算滑坡推力的计算是地质工程中重要的一部分,对于评估滑坡灾害的危险性和采取相应的治理措施具有重要意义。
本文将介绍滑坡推力计算的基本原理、相关参数和常用方法,以及在实际工程中的应用。
1. 滑坡推力的基本原理滑坡推力是指滑体沿滑面运动时所产生的推动力,是引起滑坡的主要力量。
它的大小与滑体重力、滑坡坡度、滑坡面形状、滑坡面倾角等因素有关。
滑坡推力的计算基于平衡条件和力学原理。
根据平衡条件,滑体受力的合力应为零,即滑体的重力、抗滑力和滑坡推力应满足平衡关系。
根据力学原理,滑坡推力可以分解为垂直于滑坡面的压力和平行于滑坡面的剪应力。
2. 滑坡推力计算的相关参数滑坡推力的计算涉及到许多参数,包括滑体质量、滑体高程、滑体坡度、滑体面积、地下水位、土壤性质等。
滑体质量是指滑体的质量大小,通常以体积或面积进行表示。
滑体高程是指滑体所处的高程位置,可以影响滑体的重力大小。
滑体坡度是指滑体所处的坡度角度,坡度越大,滑体压力越大。
滑体面积是指滑体所占的面积大小,也是滑坡推力的重要参数。
地下水位是指地下水的高度位置,对于滑坡推力的计算也有一定影响。
土壤性质是指滑体的土壤类型、含水量、孔隙比等参数,这些参数会影响滑体的黏聚力和内摩擦角。
3. 滑坡推力计算的常用方法滑坡推力的计算可以使用解析方法和数值模拟方法。
解析方法通常基于平衡条件和力学原理,通过计算滑体的重力、抗滑力和推力的平衡关系,得出滑坡推力的大小。
常用的解析方法有切面法、法向力法和形状法等。
切面法是一种通过在滑坡面上划分不同切面,计算每个切面的剪应力和压力,然后对所有切面力进行求和得到滑坡推力的方法。
法向力法是一种通过计算垂直于滑坡面的力与滑坡面的面积之积来确定滑坡推力的方法。
形状法是一种通过滑坡形状的几何特征和土壤参数来计算滑坡推力的方法。
数值模拟方法是一种基于计算机模拟的方法,通过模拟滑体和滑坡的力学行为,计算滑体的重力、抗滑力和推力的大小。
常用的数值模拟方法有有限元法、边界元法和离散元法等。
滑坡推力计算
一 滑坡推力的计算 1.1 计算前提与基本假定 1.2 力系分析 1.3 推导过程与注意点 二 参数的选取
2.1 滑带岩土强度指标选取(C、φ值) 2.1.1 模拟滑动特点的试验 2.1.2 反算法 2.2 安全系数K的选取
三 抗滑桩设计推力计算
问题一:稳定性系数与安全系数的区别?
问题二:条分法如何条分? 问题三:如何取安全系数?
i 1 i i 1 i i
其中,Ti—第i个条块末端的滑坡推力(kN/m); K—安全系数(1.05~1.25); Wi—第i个条块滑体的重力(kN/m); αi—第i个条块所在滑面的倾角(°); αi-1—第i-1个条块所在滑面的倾角(°);
ᵠi—第i个条块所在滑面上的内摩擦角(°); ci—第i个条块所在滑面上的单位黏聚力(kPa);
滑坡主轴断面示意图
(4)以下变化处都应条分: A.滑面产状变化处;B.岩土层性质 变化处; C.地形地貌起伏处; (5)传递系数法适用于滑体平动的情况并且倾角较缓、相互间 变化不大的折线段,对于有转动趋势的滑面或滑面较陡的情况适 用性较差。(工程中没有最好的方法,只有根据不同的工程,选 取最适合的方法) (6)基本假定: 滑坡体不可压缩并作整体下滑,不考虑条块之间的挤压变形; 条块间只传递推力不传递拉力,不出现条块间的拉裂; 块间作用力(即推力)以集中力表示,它的作用线平行于前一 块的滑面方向,作用在分解面的中点; 垂直滑坡主轴取单位长度(一般为1m)宽的岩土体作计算的 基本断面,不考虑条块两侧的摩擦力。
注意:(1)所求的设计滑坡推力是一个沿着垂直剖面方向是单位 宽度的值,作用在每根桩上的设计滑坡推力应乘以桩间距。 (2)实际上滑坡推力沿着桩身是变化的,其分布图形根据滑体的 性质和厚度可以大致分为:三角形、矩形、梯形三种分布图形。 (3)如果桩前上体(岩土体)被挖掉或者会滑走,那么抗滑桩就 没有桩前滑体抗力,抗滑桩计算滑坡推力即为抗滑桩设计滑坡推 力
滑坡推力计算
2.2 安全系数K值的选用 不同的行业对安全系数K的取值有不同的要求,下面就地矿部 对于安全系数K值选取进行讲解。 K值主要是根据设计安全等级来确定,但以下方面会影响K值的选用: 可能造成的后果 防治工程措施的目的 建筑物的重要性 容许变形值 对滑坡性质、滑动因素、滑体和滑带岩土的结构与强度指标的调 查了解的可靠程度
E W sin E cos
其中Ψi为传递系数:
F 0 , 切向力 0 在切向方向: S
W sin W cos tan c l E 综上整理得第i条块的剩余下滑力: E i i i i i i i i i i 1
cos( ) sin( ) tan
求弧BD的基本原理:CD段为桩后滑块向桩前滑块传递的剩余下滑 ' 力,根据公式 ,
T F W sin T W cos tan c l i s i i i i 1 i i i i i
由于桩的存在,将α i-1=0,取Ti-1=CD,求出此时的Ti,依次计算到桩 前最后一块,求得最后滑块剩余下滑力等于或趋近于零,则说明CD 段取值合适;如果最后滑块剩余下滑力不等于或不趋近于零,则对 CD值重新调整,按上述步骤重新计算,直到满足要求为止。
具体图形见黑板
1.3 公式推导过程与注意点
取第i条块为分离体,将 各力沿该条块底面的 法向和切向分解。 条块处于极限平衡,i条 块的抗滑力:
tan c l i i i
W cos E sin( ) 在法向方向: i i i 1 i 1 i
i i i i 1 i 1i
注意:(1)所求的设计滑坡推力是一个沿着垂直剖面方向是单位 宽度的值,作用在每根桩上的设计滑坡推力应乘以桩间距。 (2)实际上滑坡推力沿着桩身是变化的,其分布图形根据滑体的 性质和厚度可以大致分为:三角形、矩形、梯形三种分布图形。 (3)如果桩前上体(岩土体)被挖掉或者会滑走,那么抗滑桩就 没有桩前滑体抗力,抗滑桩计算滑坡推力即为抗滑桩设计滑坡推 力。
[详解]5传递系数法
5 传递系数法传递系数法也称为不平衡推力传递法,亦称折线滑动法或剩余推力法,它是我国工程技术人员创造的一种实用滑坡稳定分析方法。
由于该法计算简单,并且能够为滑坡治理提供设计推力,因此在水利部门、铁路部门得到了广泛应用,在国家规范和行业规范中都将其列为推荐的计算方法。
当滑动面为折线形时,滑坡稳定性分析可采用折线滑动法。
传递系数法的基本假设有以下六点:(1)将滑坡稳定性问题视为平面应变问题;(2)滑动力以平行于滑动面的剪应力τ和垂直于滑动面的正应力σ集中作用于滑动面上;(3)视滑坡体为理想刚塑材料,认为整个加荷过程中,滑坡体不会发生任何变形,一旦沿滑动面剪应力达到其剪切强度,则滑坡体即开始沿滑动面产生剪切变形;(4)滑动面的破坏服从摩尔-库伦准则;(5)条块间的作用力合力(剩余下滑力)方向与滑动面倾角一致,剩余下滑力为负值时则传递的剩余下滑力为零; (6)沿整个滑动面满足静力的平衡条件,但不满足力矩平衡条件。
图5.1传递系数法计算简图第i 条块的下滑力:()12()sin cos i i i i i i i T W W D θαθ=++- (5-1)12()cos sin()i i i i i i i N W W D θαθ=++- (5-2)第i 块的抗滑力: i i i i i i i i i i L c D W W R +-++=ϕθαθtan ))sin(cos )((21 (5-3)条块的天然重量、浮重量分别为: iu i V W γ=1 2i idW V γ'=计算渗透压力i D ,渗透压力的几何意义是:土条中饱浸水面积与水的重度及水力坡降i i αsin ≈的乘积,其方向与水流方向一致,与水平向的夹角为i α。
i W id D iV γ= 1()cos 2a i i idb V h h L θ=+⨯⨯ (5-4)令2ba w h h h +=, 则 i i i W W i L h D θαγcos sin = (5-5)式中,W γ—水的容重(kN/m 3);γ—岩土体的天然容重(kN/m 3);γ'—岩土体的浮容重(kN/m 3);iu V —第i 计算条块单位宽度岩土体的水位线以上的体积(m 3/m );id V —第i 计算条块单位宽度岩土体的水位线以下的体积(m 3/m );1i W —第i 条块水位线以上天然重量(kN/m );2i W —第i 条块水位线以下的浮重度(kN/m );i θ—第i 计算条块地面倾角(°),反倾时取负值;i α—第i 计算条块地下水流线平均倾角,一般情况下取侵润线倾角与滑面倾角平均值(°),反倾时取负值;i l —第i 计算条块滑动面长度 (m );i c —第i 计算条块滑动面上岩土体的粘结强度标准值(kPa );i ϕ—第i 计算条块滑带土的内摩擦角标准值(°)。
滑坡推力知识点总结
滑坡推力知识点总结一、滑坡推力的定义滑坡推力是指导致土体发生滑坡的力量或作用。
滑坡推力可以由多种因素引起,包括重力、水力、地下水位的变化、地震和人为因素等。
这些力量的作用会导致土体的稳定性受到破坏,从而引发滑坡。
二、滑坡推力的类型1. 重力推力重力是导致滑坡的最主要的推力。
当土体的重力超过了抵抗滑动的强度时,土体就会发生滑坡。
重力推力是由于坡面的坡度超过了土体的稳定坡度,或者由于土体的重力特性发生了改变,例如土体中的孔隙水增加、重力中心的移动等。
2. 水力推力水是另一个导致滑坡的重要推力。
大雨或者融雪会导致土体中水分的增加,进而改变了土体的稳定性。
孔隙水的增加使得土体的抗剪强度减小,从而增加了土体发生滑坡的可能性。
此外,水力也会在坡面上形成压力,进一步导致了土体的滑动。
3. 地下水位的变化地下水位的变化也是导致滑坡的重要原因之一。
当地下水位上升时,土体中孔隙水的增加会减小土体的抗剪强度,从而增加了滑坡的危险性。
而地下水位下降时,土体的重力特性也会发生变化,导致滑坡的可能性增加。
4. 地震地震是导致滑坡的另一个重要推力。
地震会使土地产生振动,从而导致土体的稳定性受到破坏,进而引发了滑坡。
地震引发的滑坡往往会造成更为严重的破坏,因此地震对于滑坡的预防和应对也是非常重要的。
5. 人为因素人为因素也是导致滑坡的一个重要原因。
不当的土地利用、采矿、建筑和工程施工等活动都可能改变土体的稳定性,从而导致滑坡的发生。
因此,对于人为因素的影响,也需要引起足够的重视。
三、滑坡推力的评估和预测为了应对滑坡灾害,对滑坡推力进行准确的评估和预测非常关键。
以下是几种常用的方法和工具:1. 地质勘探和监测地质勘探是评估滑坡推力的重要手段。
通过对地形、地质、水文、工程地质等因素的详细调查和研究,可以对滑坡的危险性进行初步评估。
此外,利用遥感技术和现代监测仪器也可以对潜在的滑坡区域进行实时监测,及时发现滑坡预兆,从而采取相应的防护措施。
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(一)基本公式
Ei-1
θ i-1
Pwi α i
Qi
Wi
Ei
Ri
θ i
Ni
n 1
n 1
(Ri j ) Rn
Fs
i 1 n 1
ji n 1
(Ti j ) Tn
i 1
ji
n1
j i i1i2n1 ji
传递系数: j co i s i 1 )( sii n i 1 ( )ta i 1 n j=i
第i条块滑体抗滑力(kN/m):R i N itan icili
第i条块滑体下滑力(kN/m):
T i W isi i P n W c ii o i s Q icios
(一)基本公式
R i N itan icili
Ei-1
Pwi α i
Qi
θ i-1
Wi
Ei
T i W isi i P n W cii o i s Q icioR s i Ni θ i
第i条块单宽渗透压力(kN/m) ,作用方向倾角为 i :
PWiWiVid
第i条块滑体滑动面法线上的反力(kN/m):
N i W ic i o P W s s i i n i Q is i in
第i条块自重与建筑等地面荷载之和(kN/m):
W i V iuV idF i
(一)基本公式
2)对可能产生平面滑动的滑坡宜采用平面滑动 法进行计算;
3)对可能产生折线滑动的滑坡宜采用折线滑动 法进行计算。
一、折线滑动法 (传递系数法)
(一)基本公式 (二)受力分析
(一)基本公式
两者计算思路: (1)滑动土体中的
土骨架作为研究对 象:对水位线以上取 天然重量,对水位 线以下取土条浮重 和渗透压力即可, 渗透压力采用土条 中饱浸水面积、水 的重度、水力坡降 的乘积 (规范中采 用) 。
综合影 响系数
水平地 震系数
Qi czkhGs
(一)基本公式
R i N itan icili
Ei-1
Pwi α i
Qi
θ i-1
Wi
Ei
T i W isi i P n W cii o i s Q icioR s i Ni θ i
第i条块所受地震力(kN/m):
Qi czkhGs
基 本 烈 度 7 8 9 水 平 地 震
Ei-1
θ e i-1 Wi1
ha
Wi2 αi
d
L 滑面
Ti θi
Ni
b
i+1
f θiEi
hb
c
(一)基本公式
(一)基本公式
Ei-1
θi-1
Pwi
αi
Wi
Ei
Ri
θi
Ni
静力平衡:
n 1
n 1
(Ri j ) Rn
Fs
i 1 n 1
ji n 1
(Ti j ) Tn
i 1
ji
建筑边坡工程技术规范(GB50330-2002)
Pwi α i
Qi
Wi
Ei
Ri
θ i
Ni
对整体 k Ri Ti
k Ti R i 0
对单个条块,剩余下滑力 Ei kTi Ri
认为条块间的作用力合 力(剩余下滑力)方向 与滑动面倾角一致
第1条块 第2条块
令
Ei-1
Ei-1
θ i-1
Pwi α i
Qi
Wi
Ei
Ri
θ i
Ni
E1KT1-R1
E 2 k 2 R T 2 E 1 c1 o 2 ) E s 1 s( 1 i 2 n ) ta 2 (n
系 数0 . 1 0 . 2 0 . 4
综合影响系数, 取0.25
水平地 震系数
(一)基本公式
R i N itan icili
Ei-1
Pwi α i
Qi
θ i-1
Wi
Ei
T i W isi i P n W cii o i s Q icios Ri Ni θ i
c i 第i条块滑动面上岩土体的粘结强度标准值 (kPa) i 第i条块滑带土的内摩擦角标准值(°)
Qi
θ i-1
Wi
Ei
Ei-1
Ri
θ i
Ni
第3条块 E3k3T R3E2 2 E 2k2T R 2E 1 1
E 3 ( K T 3 - R 3 ) ( K T 2 - R 2 )2 ( K T 1 - R 1 )1 2
(一)基本公式
浸润线以上 体积 (m3/m)
Ei-1
θ i-1
岩土体的天然 容重 (kN/m3)
Pwi α i
Qi
Wi
Ei
Ri
θ i
Ni
W i V iuV idF i
第i条块所受地 面荷载 (kN)
浸润线以下 体积 (m3/m)
岩土体的浮容 重 (kN/m3)
(二)受力分析
Ei-1
θ i-1
E 2 k 2 R 2 T E 1 c 1 o 2 ) s s 1 i 2 ) ( t n 2 a (
1 co 1 s 2 ) s ( i1 n 2 )t(a 2n
E 2k2T R 2E 1 1
认为条块间的作用力合 力(剩余下滑力)方向 与滑动面倾角一致源自Ei-1Pwi α i
a 第i块
Ei-1
θe i-1 Wi1
Di
d Wi2
Ti Ni
αi
L
θi
b
i+1
θi
f Ei
c
i sini
(一)基本公式
两者计算思路: (2)把土体
(包括土骨架和 孔隙中的流体— —水和气)作为 整体取隔离体:水 位线以上取天然 重量,水位线以 下取土条饱和重 量,同时考虑三 边静水压力。
a 第i块
l i 第i条块滑动面长度 (m)
i 第i条块地下水流线平均倾角,反倾时取负值
i 第i条块底面倾角,反倾时取负值
(一)基本公式
Ei-1
θ i-1
Pwi α i
Qi
Wi
Ei
Ri
θ i
Ni
i为地下水渗透坡降: isini
PWiWiVid
第i条块单位宽度岩 土体的浸润线以下 体积 (m3/m)
水的容重 (kN/m3)
R i N itan icili
Ei-1
Pwi α i
Qi
θ i-1
Wi
Ei
T i W isi i P n W cii o i s Q icioR s i Ni θ i
第i条块所受地震力(kN/m):
Qi c1czkhGs 公路工程抗震设计规范(JTJ004-89)
结构重 要性修 正系数
滑坡治理设计的推力计算
滑坡刚体极限平衡稳定性分析基本方法 滑坡推力计算
滑坡刚体极限平衡稳定性分 析基本方法
一、折线滑动法(传递系数法) 二、圆弧滑动法 三、平面滑动法
依据建筑边坡工程技术规范(GB50330- 2002),滑坡稳定性计算方法,根据滑坡类型和可能 的破坏形式,可按下列原则确定:
1)土质滑坡和较大规模的碎裂结构岩质滑坡宜 采用圆弧滑动法计算;