边坡稳定分析与计算例题

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岩质边坡稳定性分析计算

岩质边坡稳定性分析计算

值:
:
LA 第,计算条块滑面单位宽度总水压力<kN/m); Gt——第/计算条块单位宽度自重(kN/m);
第/计算条块单位宽度竖向附加荷载方 向指向下方时 取正值|指向上方时取负值;
___
G ——第i_if算条块单位宽度水平荷载方向指 向坡外时取正 值,指向坡内吋取负值;
——第i及第/一 1计算条块滑面前端水头髙度(m):
V=
( A* 0«2-4)
U=
(A»0,2-5)
<?b
图A. 0.2平面滑动面边坡计算简图
式中:T~滑体单位宽度:电力及其他^力引起的下滑力(kN/m); R
--滑体单位宽度重力及其他外力引起的抗滑力<kN/mh c一
滑面的黏聚力CkPa)t p一滑面的内摩擦角(&);
L——滑面长度(m); G—?&体单位宽度自重(kN/m>i Gt- 滑体单位宽度竖向附加荷载fkN/m);方向指向下 方时
质胶结
起伏粗糙
<3
胶结
铁硅钙质
胶结
起伏粗犄
3〜5
胶结
结 合 铁硅钙质
一般
胶结
起伏粗糙
胶结
结合 差
分离 分离 1分离
分离
起伏粗糙 起伏粗糙 平直光滑
^3
无充填或岩块、 岩
C无充堉时)

边坡稳定分析与计算例题

边坡稳定分析与计算例题

边坡工程计算例题

1. Consider the infinite slope shown in figure.

(1) Determine the factor of safety against sliding along the soil-rock interface given H = 2.4m.

(2) What height, H , will give a factor of safety, F s , of 2 against sliding along the soil-rock interface?

Solution ⑴ Equation is β

φ

ββtan tan tan cos 2+

⋅⋅⋅=

H r C F s , Given βφ,,,,H r C

We have 24.1=s F (2) Equation is β

ββ

φ

tan cos )tan tan (2⋅⋅-⋅=

s F r C

H ,

Given β

φ,,,,s F r C

We have m H 11.1=

2. A cut is to be made in a soil that has 316.5/kN m γ=,229/c kN m =, and 15φ=︒. The side of the cut slope will make an angle of 45°with the horizontal. What depth of the cut slope will have a factor of safety,S FS , of 3?

11-三维边坡稳定分析

11-三维边坡稳定分析

基础例题 11<br>三维边坡稳定分析<br>1<br><br>

GTS 基础例题 11<br>- 三维边坡稳定分析<br>运行GTS 概要 生成分析用数据 属性 / 5 建立几何模型 多段线 / 8 扩展 / 9 移动工作平面 / 10 多段线, 三维直线 / 11 扩展 / 12 并集 / 14 生成网格 网格尺寸控制 / 15 自动划分实体网格 / 16 分析 支撑 / 18 自重 / 20 分析工况 / 20 分析 / 23 查看分析结果 位移 / 25 最大剪切应变 / 27<br>1 3 5<br>8<br>15<br>18<br>24<br>2<br><br>

GTS 基础例题 11<br>GTS 基础例题 11<br>三维边坡稳定分析<br>最近边坡稳定分析由于利用数值分析所以可以求得与实际更接近的破坏模式,也能够 进行更贴近实际状况的分析。但是对于二维分析由于只分析边坡的一个滑动面,利用 它来考虑三维的边坡变形还是受一定的限制的。二维分析和三维分析的最大区别在于 是否考虑地表面和滑动面的形状、岩土特性以及滑动面的强度等影响边坡的变形等因 素。由于三维分析里考虑二维分析都未考率的单元所以和实际更接近。即在二维分析 里对于那些凹凸不平的边坡都按照统一的形状来处理。此操作例题中主要了解一下二 维和三维的区别以及证明三维更接近实际的状况。<br>运行GTS<br>运行程序。<br>1. 2. 3. 4. 1. 2. 3. 4. 5.<br>运行GTS。 点击 文件 > 新建 打开新项目。 弹出项目设定对话框。 在项目名称里输入‘基础例题 11’。 点击单位系统右侧的 点击 。 。 。 在单位系统对话框里内力(质量)指定为‘KN (ton)’。 其它的直接使用程序的默认值。 项目设定对话框里点击<br>1<br><br>

岩质边坡稳定性例题

岩质边坡稳定性例题

作业题1:简单平面滑动稳定分析

边坡高度40.000m,结构面倾角30.0°,结构面粘聚力30.0kPa,结构面内摩擦角30.0°,张裂隙离坡顶点的距离10.000m,裂隙水的埋深5.000m。边坡分4级,每级设2m宽平台,坡率分别为1:0.5,1:0.75,1:1,1:1。

岩层层数4层,各层参数如下:

序号控制点Y坐标容重锚杆和岩石粘结强度

(m) (kN/m3) frb(kPa)

1 32.000 18.0 80.0

2 18.000 16.8 100.0

3 4.800 17.0 150.0

4 -10.400 20.0 200.0

试求该人工边坡安全系数,如不稳定(<1.2),则请根据边坡锚固设置原则,设计适当的加固措施。

作业题2:二广高速某楔形体边坡稳定性验算

根据现场边坡开挖情况,地层揭露岩性主要由亚粘土及白垩系砾岩组成。第一、二级边坡为强~弱风化砾岩,褐红色,巨厚层状,强度较高;第三、四级边坡亚粘土~全风化砾岩,残坡积,红褐色。节理裂隙较发育,有多条X形节理,产状分别为(1)213°∠38°、(2)305°∠52°。裂隙(1)局部岩屑与泥质充填,胶结程度一般;贯通裂隙(2)岩屑与泥质充填,胶结程度较差。两组裂隙延伸长度不等,长者达30m左右,裂隙水沿楔形体底部渗出。X节理相互切割,极易发生楔形体滑动破坏。

根据地质调查结果,初步根据砾岩结构面结合程度和夹岩屑与泥的情况,取结构面粘结强度25kPa,内摩擦角28°。坡面倾向250°,倾角55°,破顶面倾向250°,倾角18°,岩体容重取为22 kN/m3。请计算安全系数与楔形体高度之间的关系,求临界的楔形体高度。

边坡稳定性计算书

边坡稳定性计算书

路基边坡稳定性分析

本设计任务路段中所出现的最大填方路段,在桩号K8+480 处。该路堤边坡高31.64m,路基宽26m,需要进行边坡稳定性验算。

1.确定计算参数

对本段路堤边坡的土为粘性土,根据《公路路基设计规范》(JTG D30—2004),取土的容重γ=18kN/m³,粘聚力C=20kpa。内摩擦角=23º由上可知:填土的内摩擦系数ƒ=tan23º=0.4361。

2.荷载当量高度计算

行车荷载换算高度为:

h0—行车荷载换算高度;

L—前后轮最大轴距,按《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)规定对于标准车辆荷载为12.8m;

Q—一辆车的重力(标准车辆荷载为550kN);

N—并列车辆数,双车道N=2,单车道N=1;

γ—路基填料的重度(kN/m3);

B—荷载横向分布宽度,表示如下:

式中:b—后轮轮距,取1.8m;

m—相邻两辆车后轮的中心间距,取1.3m; d—轮胎着地宽度,取0.6m。

3. BISHOP法求稳定系数Fs

基本思路:首先用软件找出稳定系数 Fs 逐渐变化的情况,找到一个圆心,经过这个滑动面的稳定系数Fs 是所选滑动面中最小的,而它左右两边所取圆心滑动面的 Fs 值都是增加,根据 Fs 值大小可以绘制Fs 值曲线。从而确定最小Fs 值。而用ecxel 表格计算稳定系数Fs 时,选择的3个圆心分别是软件计算 Fs 值中最小的那个圆心和它左右两边逐渐增大的圆心。

3.1 最危险圆弧圆心位置的确定

(1)按4.5H 法确定滑动圆心辅助线。由表查得β1=26°,β2 =35°及荷载换算为土柱高度h0,得G点。

边坡稳定性分析案例

边坡稳定性分析案例

Ⅲ-Ⅲ剖面边坡稳定性分析

一、工程概括

矿区位于禄劝县城130°方向、平距约10km 处的屏山镇崇德村委会境内。地理坐标(2000 国家大地系)极值:东经102° 31′ 0~5″102°31′ 4,6″北纬

25°48′ 4~5″25°29′ 2,3″面积0.6246km2。2.2.1 矿区地层出露简单,仅有二叠系、侏罗系及第四系出露。其中二叠系仅出露阳新组第一段(P1y1)和第二段(P1y2)。第一段(P1y1):主要分布于矿区西部,在矿区北东部亦有小面积分布。第二段(P1y2):大面积分布于矿区中部。侏罗系中统张河组(J2z )仅分布于矿区南东角,与下伏地层呈假整合接触。第四系(Q ed1)广泛分布于矿区地形平缓及低洼处,在矿区南部成片集中分布。为残坡积之褐红、褐黄色粘土。

通过地表地质测量和深部钻探揭露情况,最终确定矿区共发育断层3 条,编号分别为F1、F2、F3。分述如下:

(1)F1 层:发育于矿区西南角,为区域小仓—银场箐逆断层的一部分。矿区内延伸长约680m,发育于阳新组第一段

(P1y1)地层中。走向北北东向,倾向东,倾角68°,沿断层带有辉绿岩脉发育。该断层对矿体及矿石质量影响较小。

(2)F2 层:发育于矿区北部,局部地段地貌上形成冲沟负地形。矿区内延伸长约360m。断层走向近东西向,倾向北,倾角79°。

(3)F3 层:发育于矿区北东部边缘,地貌上显示冲沟负地形,矿区内延伸长约1027m。断层走向北北东—北东,倾向南东,倾角70°,

二、矿体分区

根据禄劝县崇德三层岩石灰岩矿开采实际情况并结合前述分区的原则及变更设计的要求,禄劝县崇德三层岩石灰岩矿露天边坡工程地质分区主要是依据“边坡所处位置、边坡高度、岩体优势结构面产状及与边坡的组合关系,将禄劝县崇德三层岩石灰岩矿露天边坡矿权境界分为三个边坡稳定性评价区域:1、2、3

边坡稳定性分析例题

边坡稳定性分析例题

曲线滑动面得路基边坡稳定分析

题目:

某路堤高H=15m,路基宽b=12m,填土为粘性土,内摩擦角,粘聚力,填土容重,荷载分布全路基(双车道),试验算路堤边坡稳定性。

―――――――――――――――――――――――――――――1、边坡稳定性分析原理

1、1等代荷载土层厚度计算

=4、09(N=2,Q=550KN,B=12M,L=12、8M,r=17、5KN/M3)

1、2圆心辅助线得确定(4、5H法)

1)4、5H得E点2)由得F点-----查表得β1=26度,β2=35度.α

1、3假设滑动圆弧位置,求圆心位置

一般假设圆弧一端经过坡脚点,另一端经过得位置为:路基顶面左边缘、左1/4、中1/2、右1/4、右边缘等处,圆心分别对应O1,O2,O3,O4,O5,分别计算这五种滑动面得稳定安

全系数,从中找出最小值。

1、4对滑动土体进行条分------从滑动面顶端(路基上)向左每5m划分一个土条。

1、5在AUTOCAD图中量取各计算数据

量取半径

各土条得面积

各土条横距

图--------圆心在O1

图-------圆心在O2

图-------圆心在O3

图------圆心在O4

图------圆心在O5

1、6数据填入EXCEL表格并计算五种滑动面得计算数据汇总

3、计算结果分析与结论

3、1计算结果分析

稳定系数K与滑动面位置变化示意图。

重点说明:稳定系数在滑动面在路基最左端时最大,然后逐渐减小,当滑动面在路基中间时达到最小,为1、51,然后当滑动面在路基上得点继续向右移动时,稳定系数又逐渐增大,到达最右端时为1、64。3、2结论

边坡稳定性计算

边坡稳定性计算
在满足安全性的前提下,尽量减 小加固工程对环境和生态的影响 ,提高工程的经济性和社会效益 。
施工过程监测与反馈
监测内容
对加固工程施工过程中的边坡变形、地下水位、加固结构内 力等进行实时监测。
反馈机制
根据监测结果及时调整施工方案和加固措施,确保施工安全 和边坡稳定。
06
CATALOGUEቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
结论与展望
形态因素
包括边坡的高度、坡度、形态等,对边坡稳定性有重要影响。
失稳后果与危害
滑坡
边坡失稳后,岩土体在重力作用下沿滑动面整体或分散地顺坡向下滑动。滑坡 会破坏坡脚工程设施,堵塞河道,对人民生命财产造成巨大损失。
崩塌
边坡失稳后,岩土体突然脱离母体,从高处倾倒或滚落。崩塌会砸毁坡脚建筑 ,威胁行人安全,造成严重灾害。
未来发展趋势预测
智能化计算方法
多场耦合分析
随着人工智能和机器学习技术的发展,未 来边坡稳定性计算将更多地采用智能化计 算方法,提高计算效率和精度。
考虑地震、降雨、渗流等多场耦合作用对 边坡稳定性的影响,是未来研究的重要方 向。
生态防护与加固技术
大数据与数字孪生技术
结合生态防护和加固技术,发展新型边坡 防护结构,提高边坡稳定性的同时保护生 态环境。
缺点
计算过程需要大量迭代和计算资源,对算法选择和参数设置要求 较高。

边坡稳定性定量分析

边坡稳定性定量分析

1.边坡稳定性定性分析

坡率法

按照《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)表12.2.2,Ⅲ类微风化岩质边坡的坡率允许值为1:0.5~1:0.75,按1:0.5的高值比较,对应的坡率为63°,按1:0.75的低值比较,对应的坡率为53°,可研设计的终了台阶坡面角均为55°,接近规范规定的允许值的低值,远小于规范规定允许值的高值。该边坡的坡率允许值理应按规定的低值确定,故可研设计的终了台阶坡面角接近正常值,即边坡处于稳定状态。2.边坡稳定性定量计算

(1)计算方法

由于破坏形式主要为沿外倾结构面造成平面、楔形剪切破坏,按《建筑边坡工程技术规范》(GB50330—2002)中推荐的方法,采用赤平极射投影及极限平衡法分别对《铜陵上峰水泥股份有限公司铜陵县小冲矿区水泥配料用砂页岩矿开采终了平面图》提供的1-1'、I-I'线剖面(见图1-1)南北侧、东西侧边坡分别进行稳定性计算,安全系数取1.35。

图1-1 1-1'线开采终了剖面图

(2)计算参数的选取

计算参数的选取主要依据室内物理力学试验、并结合经验参数值进行反算。计算参数综合取值见表1-1、表1-2、表1-3、表1-4。

(3)计算

1)赤平极射投影

①南北侧边坡赤平极射投影

以Ⅲ类微风化白云岩为崩滑体,层面、构造裂隙面为潜在滑动面,呈平面或楔形崩滑。计算结果见图1-1、图片1-2:

a.北侧边坡岩质边坡赤平投影:

图1-2 北侧边坡岩质边坡赤平投影

表1-1 Ⅲ类岩体计算条件

b.南侧边坡岩质边坡赤平投影:

图1-3 南侧边坡岩质边坡赤平投影

表1-2 Ⅲ类岩体计算条件

边坡稳定性计算方法全解

边坡稳定性计算方法全解
2
sin 13 Y= , sin 35 cos 1, nb , B cos b cos a cos na ,nb sin 5 sin na ,nb
2
.
楔体的稳定系数为:
w w 3 Fs (Ca X Cb Y ) ( A X ) tan a ( B Y ) tan b . H 2 2
cossincossinsinsin楔形体滑坡的稳定性计算3如果结构面b的面积分别为s内聚力和内摩擦角如果结构面ab的面积分别为s内聚力和内摩擦角分别为ctantan抗滑力楔体的稳定系数ftantan下滑力如果ctansin的表达式代入可得sintan的表达式代入可得tansin楔形体滑坡的稳定性计算4如果考虑竖直张裂面地下水以及锚固力则楔体的稳定如果考虑竖直张裂面地下水以及锚固力则楔体的稳定系数可表示为tansincossincoshoek等人提出了一种确定楔体稳定系数的方楔形体滑坡的ehoek图解法hoek法是将边坡面坡顶面和两个结构面绘制在赤平极射投影图上4个圆弧有5个交点分别代表了5条线各线之间的夹角可在图中测出
C
P1
ξ 2 A
D
J2
ψ
B
ξ /2 β ξ
D
α
P2
ξ 2
β
ψ、β、ξ可以用赤平极射投影获得
__________________________________

边坡稳定性分析

边坡稳定性分析

二. 边坡稳定性设计

初始条件:

路线经过区域路基填土为粘土,边坡为梯形边坡,分两级,土力学的指标:塑限14%,液限27%,含水量19%,天然容重18KN/m3,粘聚力19KPa ,内摩擦角27°,公路按一级公路标准,双向四车道,设计车速为80Km/h ,路基宽度为24.5m ,荷载为车辆重力标准值550KN ,中间护坡道取2m ,车道宽度3.75m ,硬路肩2.5m ,土路肩0.75m ,进行最不利布载时对左右各布3辆车。

H=16m ,H=26m,I1取值1:1.25 , I2取值1:1.25 1.计算参数:

31214%,27%,19%,18/,19,19,6,=6P L I I w KN m c KPa KPa H m H m

γϕ=======121:1.25,1:1.25,550,tan 0.51,19i i Q KN f c KPa ϕ======

2.荷载换算成等效土柱高度

荷载横向分布宽度:(-1B Nb N m d =++),由于是双向四车道,进行最不利分布时左右各分布3辆车,故N=6,后轮轮距b=1.8m ,相邻两车后

轮的中心间距b=1.3m,轮胎着地宽度d=0.6m,则B=6×1.8+5×1.3+0.6=17.9m 。前后轮最大轴距《按照公路工程技术标准》规定对于标准车辆荷载为L=12.8m 行车荷载换算高度0/()h NQ BL γ==0.8m 3.按照4.5H 法确定滑动圆心辅助线

边坡的平均坡度i=12/(6×2×1.25+2)=12;17≈1:1.4,则12ββ的值分别为26︒和35︒,然后绘制5个不同的滑动面,将每个滑动面的土体均分为8个土条,通过Atuo CAD 的massprop 命令找出每个土条的形心的位置和每个土条的面积S 及每个圆弧长L,连接圆心和每个土条的形心并延长圆弧相交于点11(,)x y (以圆心为坐标原点),土条中心与圆心的连线与竖直方向的夹角sin i

瑞典圆弧法 边坡稳定性分析例题

瑞典圆弧法 边坡稳定性分析例题

分段 1 2 3 4 5 6 7 8
sinα 0.85 0.64 0.47 0.28 0.11 -0.07 -0.27 -0.37
α 58°00′ 39°47′ 28°02′ 16°15′ 6°18′ -4°00′ -15°40′ -21°43′
cosα 0.53 0.77 0.88 0.96 0.99 0.99 0.97 0.93
Ω m2 29.9 57.5 56 51 49.7 38.5 24 4.8
G=Ω kN 508 971 951 866 845 654 408 82
Ni=Gicosαi kN 269 752 835 833 837 647 395 76 Ni =4644
Ti=Gisinαi kN 732 624 446 242 93 -46 -110 -30 Ti =1651
(10)将每一段的重力Gi化为二个分力: a.在滑动曲线法线方向分力:Ni=Gicosαi b.在滑动曲线切线方向分力:Ti=Gisinαi 并分别求出此两者之和,ΣNi和ΣTi (11)算出滑动曲线圆弧长L (12)计算稳定系数
K2
n
f N i CL
i 1 n
T
i
i
= 1.54
(6)将圆弧范围土体分成8~10段,本例采用8段,先由坡脚起每 5m一段,最后一段可能略少。 (7)算出滑动曲线每一分段中点与圆心竖线之间的偏角αi Xi sinαi= R 式中:Xi——分段中心距圆心竖线的水平距离,圆心竖线左侧 为负,右侧为正; R——滑动曲线半径。 (8)每一分段的滑动弧曲线可近似取直线,将各分段图形简化为 梯形或三角形,计算其面积Ωi,其中包括荷载换算成土柱部分 的面积在内。 (9)以路堤纵向长度1m计算出各分段的重力Gi

岩质边坡稳定计算

岩质边坡稳定计算

引水发电洞进口及出口高边坡稳定分析计算

一、进口边坡的稳定分析计算

进口边坡为斜向结构,一、二期开挖底线均在强松动岩体下限以上,主要破坏形式为圆弧面滑动,故只需按圆弧破坏面寻找最危险滑弧,并求出稳定系数。对三期及四期开挖,除可能在强松动岩体内发生圆弧面滑动破坏外,边坡还可能沿层面、层间挤压带或裂隙面发生平面滑动破坏,计算时先按圆弧面滑动破坏在三期和四期的开挖范围内找出最危险滑弧,并结合实际裂隙面的位置,确定出三期、四期开挖的直线和折线滑动破坏面,再对同一滑面取不同的强度参数(层面参数和岩体参数)分别计算出相应的稳定系数。

1、计算方法

对圆弧滑动面,稳定计算采用瑞典条分法,设计安全系数取K=1.2。

瑞典条分法法的基本假定是:

(1)剪切面是个圆弧,所以安全系数K可根据绕圆心的抵抗力矩与滑动力矩的比来确定;

(2)计算中不考虑分条之间的相互作用力,所以每个分条底部的反力可以直接由该分条上的荷载算出。

对直线或折线滑动面,稳定计算采用传递系数法,并用Sarma 法进行较核,设计安全系数根据不同的计算工况取不同的值。

传递系数法是极限平衡条分法中的一种,也叫剩余推力法,其基本假设为条块间的相互作用力的方向平行于上一条块的底滑面,各条块的剩余下滑力计算公式如下:

F i=(W i sinαi+Q i cosαi)-(c i l i/k+(W i cosαi-U i-Q i sinαi)f i/k)+F i-1.ψi-1

式中:ψi-1=cos(αi-1-αi)-f i sin(αi-1-αi)/k

上式中第一项表示本条的下滑力,第二项表示本条的抗滑力,第三项表示上一条块传下来的不平衡下滑力,ψi-1称为传递系数,k为安全系数。

(整理)边坡稳定性分析计算

(整理)边坡稳定性分析计算

边坡稳定性分析计算

边坡岩、土体在一定坡高和坡角条件下的稳定程度。按照成因,边坡分为天然斜坡和人工边坡两类,后者又分为开挖边坡和堤坝边坡等。按照物质组成,边坡分为岩体边坡、土体边坡,以及岩、土体复合边坡3种。按照稳定程度,分为稳定边坡、不稳定边坡,以及极限平衡状态边坡。

不稳定的天然斜坡和设计坡角过大的人工边坡,在岩、土体重力,水压力,振动力以及其他外力作用下,常发生滑动或崩塌破坏。大规模的边坡岩、土体破坏能引起交通中断,建筑物倒塌,江河堵塞,水库淤填,给人民生命财产带来巨大损失。

研究边坡稳定性的目的,在于预测边坡失稳的破坏时间、规模,以及危害程度,事先采取防治措施,减轻地质灾害,使人工边坡的设计达到安全、经济的目的。

1、等厚土层土坡稳定计算

------------------------------------------------------------------------

[控制参数]:

采用规范: 通用方法

计算目标: 安全系数计算

滑裂面形状: 圆弧滑动法

不考虑地震

[坡面信息]

坡面线段数 2

坡面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 超载数

1 10.000 8.000 0

2 10.000 0.000 1

超载1 距离2.000(m) 宽6.000(m) 荷载(50.00--50.00kPa) 270.00(度)

[土层信息]

上部土层数 1

层号层厚重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板强度增十字板羲强度增长系全孔压

(m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) (kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值系数

边坡稳定性计算方法和分析

边坡稳定性计算方法和分析

边坡稳定性计算方法和分析

1、滑坡:土坡丧失其原有稳定性,一部分土体相对与另一部分土体滑动的现象。

2、土坡:具有倾斜坡面的土体。

3、边坡:具有倾斜坡面的岩土体。

4、土坡种类:天然土坡、人工土坡。

5、根本原因: 边坡中土体内部某个面上的剪应力达到了它的抗剪强度。

6、具体原因: a:滑面上的剪应力增加:如填土作用使边坡的坡高增加、渗流作用使下滑力产生渗透力、降雨使土体饱和,容重增加、地震作用等; b:滑面上的抗剪强度减小:如浸水作用使土体软化、含水量减小使土体干裂,抗滑面面积减小、地下水位上升使有效应力减小等。

7、假定:平面应变问题;

8、滑动面形状

无粘性土: 平面;均质粘性土: 光滑曲面、圆弧;非均质粘性土: 复合滑动面。

9、无粘性土的土坡稳定

10、整体圆弧滑动稳定分析:粘性土颗粒之间存在粘结力,导致土坡整块下滑趋势。

11、边坡破坏形式:危险滑面位于土坡深处,对均匀土坡,平面应变条件下,滑面可近似为圆弧(圆柱面)。

12、稳定安全系数:滑动面上平均抗剪强度与平均剪应力之比。对均质土坡、圆弧滑动面,稳定安全系数也可定义为:滑动面上最大抗滑力矩与滑动力矩之比13、最危险滑弧的寻找:

手工计算,工作量大;计算机计算,程序容易实现 1、确定可能的圆心范围: 2、对每个圆心,选择不同滑弧半径,计算各滑弧安全系数; 3、比较所有安全系数,选最小值;

14、条分法假定:土体为不变形刚体、滑面为连续面、极限平衡状态。

因为根据已知数不能求出未知数,所以条分法要简化:

14、瑞典条分法的基本假定:滑动面为圆弧、不考虑条间力。

边坡稳定性分析计算

边坡稳定性分析计算

边坡稳定性分析计算

边坡岩、土体在一定坡高和坡角条件下的稳定程度。按照成因,边坡分为天然斜坡和人工边坡两类,后者又分为开挖边坡和堤坝边坡等。按照物质组成,边坡分为岩体边坡、土体边坡,以及岩、土体复合边坡3种。按照稳定程度,分为稳定边坡、不稳定边坡,以及极限平衡状态边坡。

不稳定的天然斜坡和设计坡角过大的人工边坡,在岩、土体重力,水压力,振动力以及其他外力作用下,常发生滑动或崩塌破坏。大规模的边坡岩、土体破坏能引起交通中断,建筑物倒塌,江河堵塞,水库淤填,给人民生命财产带来巨大损失。

研究边坡稳定性的目的,在于预测边坡失稳的破坏时间、规模,以及危害程度,事先采取防治措施,减轻地质灾害,使人工边坡的设计达到安全、经济的目的。

1、等厚土层土坡稳定计算

------------------------------------------------------------------------

[控制参数]:

采用规范: 通用方法

计算目标: 安全系数计算

滑裂面形状: 圆弧滑动法

不考虑地震

[坡面信息]

坡面线段数 2

坡面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 超载数

1 10.000 8.000 0

2 10.000 0.000 1

超载1 距离2.000(m) 宽6.000(m) 荷载(50.00--50.00kPa) 270.00(度)

[土层信息]

上部土层数 1

层号层厚重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板强度增十字板羲强度增长系全孔压

(m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) (kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值系数

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边坡工程计算例题1. Consider the infinite slope shown in figure.

(1) Determine the factor of safety against sliding along the soil-rock

interface given H = 2.4m.

H, will give a factor of safety, F, of 2 against sliding along (2) What height, s the soil-rock interface?.

??25?1k

k1H

Soil

Rock

Solution

⑴Equation is

?na C t?F?, s2???natna?r?H?cost?? Given ,,,r,HC We have 24?F1.s(2) Equation is

C, ?H?nat2??n??cotsa?r?(F)

s?nta??,,F,C,r Given s We have m11?1.H32??. 2. A cut is to be made in a soil that has,, and mkN/16.5?m?29kN/c?15?The side of the cut slope will make an angle of 45°with the horizontal. What

FS, of 3?depth of the cut slope will have a factor of safety,S2?.If, and

then

Solution We are given 3FS?mkN/c?29??15C FSFS andshould both be equal to 3. We have?C c?FS c c d Or

cc292mkN/??c??9.67d FSFS3SC Similarly,

?tan?FS??tan d??tan15tantan???tan?d3FSFS?s Or

tan15???1?tan5.1?????d3??

?into equation givesand Substituting the preceding values

of c dd??????cos4c sin45cos5.19.67sin?4dd m?H?7.1?????

???????5.1??1cos1?16.5cos45?????d

某滑坡的滑面为折线,其断面和力学参数如图和表所示,拟设计抗滑结构物,3.。,

计算作用在抗滑结构物上的滑坡推力P取安全系数为1.053

抗滑滑传下滑倾系KN/KN/

0.7312 0005 500453

?1 17 000 ②19 000 17? 2 400

③2 700

17

?R??TP?PFF解:余推力,其中1.05为安全系数is?1ii?1iis RT?P?F则

1s11=1.05*1200-5500

=7100N?RT??FPP?221s12 =7100*0.733+1.05*1700-1900

=4054.3N

?RTP??FP?333s22 =4054.3*1+1.05*2400-2700

=3874.3N

3874.3N 则滑坡推力为

?30?某岩性边坡为平面破坏形式,已知滑面AB上的C=20kPa,,当滑面4.

上岩体滑动时,滑动体后部张裂缝CE的深度为多少米?

解:单一滑动面滑动时,后部张裂缝深度的理论公式为:

?C2?? Z?tg45???O?2??

2?20 ?2.tg6077mZ?O代入得:

25

5. 岩质边坡坡角35°,重度,岩层为顺坡,倾角与坡角相同,3?m/.3kN?25厚度t=0.63m,弹性模量E=350MPa,内摩擦角,则根据欧拉定理计算 ?30?此岩坡的极限高度为多少米?

解:根据欧拉定理,边坡顺向岩层不发生曲折破坏的极限长度计算式为

??

12???EI3L???

????tg cos?tg0.49t??

13tI?取12:得22?Et?L3?? ????tg cos?tg6

代入上述数值得:L=93m为极限长度,

???m53??HL sin?则,岩坡极限高度:

6.已探明某岩石边坡的滑面为AB,坡顶裂缝DC深,裂缝内水深m?15z??,岩石

角容角重,滑坡倾,,坡高坡m10Z???28?H?45m60?w3??,计算此边坡的稳定内摩檫角,滑面粘结力,m/?25kN?26?kPa?80c系数。

22?gZ?0.5V=490kN109.8×解:①作用于BC上的静水压力=0.5×1×ww

H?Z?ww gZ?0.5U为上的静水压力U1××9.8×10×②作用于AB=0.5

ww?sin40?10=3133kN ?sin28______③=(H-Z)÷sinβ=(45-15)÷sin28°=63.9m AB______?=(45+15)×cos28°×0.5×0.5G=(H+Z)××cosβ××

25=331kN AB

________AB???CtgV?U?sin?)(G cos jj?边坡稳定性系数为?

??cos g sin V?63.9?80000tg28?)

26??490000sin3133000?(331100cos28??=

?490000cos?9.8sin28?28

=2.452

7. 某一滑坡下卧稳定基岩,断面如图所示。滑块各块重量分别为,kN?700W1,,。

外荷载,分kN?1500WkN?kN900??W2400kN1800kNPP?500W31242?,块上,其作用线

通过相应块的重心。滑面角别作用在第一块﹑第二??401???。滑面上内摩擦角均

为,粘聚力c为。,,??5???10?20?kPa015?5.342滑块长度,,,。试计算滑坡推力并判

断其稳m?9lm14ll?15m?l?15m3421定性(安全系数Fs取1.05)能否达到1.5。

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