等厚土层土坡稳定计算
土质边坡破坏模式与稳定性计算公式
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一、土质边坡的结构类型
土质边坡：泛指具有倾斜面的土体，根据土体结构可分为三类：
类型
结构特征
稳定性影响因素
均质土边坡
整个坡体由均质土构成，基本不含节理、裂隙、没有贯通性的结构面
人为因素：人为因素的影响主要考虑施工步骤对边坡稳定性产生的影响，主要是坡形
四、稳定性影响因素分析
直线滑动面法：
01
松散的砂类土边坡，渗水性强，粘性差，边坡稳定主要靠其内摩擦力。失稳土体的滑动面近似直线状态，故直线滑动面法适用于砂类土：如下图所示，验算时，先通过坡脚或变坡点假设一直线滑动面，将边坡斜上方分割出下滑土楔体ABD，沿假设的滑动面AD滑动，其稳定系数K按下式计算(按边坡纵向单位长度计)：
1、内在因素 临空条件：
四、稳定性影响因素分析
①、水对土体有软化作用，会使土体的抗剪强度降低，而且还会对结构面起到润滑作用；
2
外
在
因
素
②、在土体结构面中会形成一定的地下静水压力，随着时间的推移会促使滑面变形而使土体失稳；
③、会产生冻胀现象。所以水文条件也是影响边坡稳定性的重要因素。
④、增加了土体的重度，也就增加了土体的下滑力；
主要是水的作用，因水湿陷，或对边坡浸泡，水下渗使下垫隔水粘土层泥化等
1．崩塌； 2．张裂： 3．湿陷； 4．高或超高边坡可能出现高速滑坡
三、均质土边坡各种破坏模式
均质土边坡各种破坏模式 根据上表，可以看出土质边坡影响稳定性的因素主要是土体强度和水的作用，而产生的破坏形式以滑坡为多，崩塌和坍塌是开挖边坡过程中常见的（该处应该加上坡高、坡角、坡形的影响）
土坡稳定性分析计算方法
第五章 土压力和土坡稳定（7学时）内容提要 1．挡土墙的土压力 2．朗肯土压力理论 3．库仑土压力理论 4．挡土结构设计简介 5. 土坡的稳定性分析能力培养要求1．用朗肯理论计算均质土的主动土压力与被动土压力。
2．用朗肯理论计算常见情况下的主动土压力。
3．用库仑理论计算土的主动与被动土压力。
4．会分析挡土墙的稳定性，简单挡土结构设计。
5．无粘性土坡的稳定分析。
6．用条分法对粘性土土坡进行的稳定分析。
7．会分析土坡失稳的原因，提出合理的措施。
教学形式教师主讲、课堂讨论、学生讲评、提问答疑、习题分析等第一节 挡土墙的土压力教学目标1．掌握三种土压力的概念。
2．掌握静止土压力计算。
教学内容设计及安排【基本内容】一、挡土墙的位移与土体的状态 土压力的类型土压力（kN/m ）⎪⎩⎪⎨⎧→⇒→⇒→⇒如桥墩墙推土被动土压力如一般的重力式挡土墙土推墙主动土压力如地下室侧墙墙不动静止土压力p a E E E 01．静止土压力——挡土墙在土压力作用下不发生任何变形和位移（移动或转动）墙后填土处于弹性平衡状态，作用在挡土墙背的土压力。
2．主动土压力——挡土墙在土压力作用下离开土体向前位移时，土压力随之减少。
当位移至一定数值时，墙后土体达到主动极限平衡状态。
此时，作用在墙背的土压力称为主动土压力。
3．被动土压力——挡土墙在外力作用下推挤土体向后位移时，作用在墙上的土压力随之增加。
当位移至一定数值时，墙后土体达到被动极限平衡状态。
此时，作用在墙上的土压力称为被动土压力。
【讨论】△a<<△p ， E a <E 0<<E p二、土压力的计算简化处理——作用在挡土结构物背面上的静止土压力可视为天然土层自重应力的水平分量。
如图所示，在墙后填土体中任意深度z 处取一微小单元体，作用于单元体水平面上的应力为γz ，则该点的静止土压力，即侧压力强度为：p 0＝K 0γz （kPa ）K 0——土的侧压力系数，即静止土压力系数：静止土压力系数的确定方法⎪⎩⎪⎨⎧'采用经验值—较适合于砂土—－＝采用经验公式：—较可靠—测定通过侧限条件下的试验ϕsin 10K由上式可知，静止土压力沿墙高为三角形分布，如图所示，取单位墙长计算，则作用在墙上的静止土压力为（由土压力强度沿墙高积分得到）E 0＝0221K h γ（kN/m ）——静止土压力分布图面积如图所示土压力作用点——距墙底h/3处（可用静力等效原理求得）静止土压力的应用⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧隧道涵洞侧墙底版连成整体）水闸、船闸边墙（与闸拱座（没有位移）岩基上的挡土墙地下室外墙【讨论】如果墙后有均布荷载q ，怎样求静止土压力？第二节 朗肯土压力理论 教学目标掌握朗肯土压力理论的原理与假定，并能计算各种情况下的主动、被动土压力。
第七章 土坡稳定计算
第七章 土坡稳定计算
第一节 条分法的基本概念
第 i 条土的作用力
条分法中的力和求解条件
未知量：5n-2个
求解条件（方程）：共3n个 Wi 如土条极薄
Xi+1
Q
Ei zi Xi
Ei+1 zi+1 Ni
土条底部合力作用点
未知量减少n个
近似认为作用于土条底部中点
Ti
未知量仍多n-2个
第七章 土坡稳定计算
一、瑞典圆弧滑动法基本概念
如经土条底部中点M等势线与地下水面交于N：
若地下水面平行滑裂面 土条很薄
bi li cos i
hwi cili bi ( h1i m h2i w cos2 ) cos itgi i Fs bi ( h1i m h2i ) sin i
第二节
最简单的条分法：瑞典圆弧滑动法
二、最危险滑弧位置的确定 张天宝对土坡最危险滑弧位置变化规律的分析: 坡高和坡比一定时，最危险的滑弧位置的变化规律： ⑴滑弧圆心横坐标X随S的增加而增加 理想砂土：最危险滑面与坡面重合的平面 纯粘性土：最危险滑弧在无限深处 ⑵最危险滑弧圆心位置随s变化的轨迹：
Ni
共n个 1个
未知数合计=2n+3(n-1)+1=5n-2
第七章 土坡稳定计算
第一节 条分法的基本概念
第 i 条土的作用力
条分法中的力和求解条件
未知量：5n-2个 求解条件（方程）：。 水平向静力平衡条件： Xi+1 Wi x=0 共n个 Ei+1 Ei 垂直向静力平衡条件： Q zi+1 zi y=0 共n个 Xi 力矩平衡条件： Ti Ni M0 =0 共n个 共3n个 未知数的数目超过了方程的数目 是一个高次超静定问题
土坡稳定性分析计算方法
第五章 土压力和土坡稳定（7学时）内容提要1．挡土墙的土压力 2．朗肯土压力理论 3．库仑土压力理论 4．挡土结构设计简介 5. 土坡的稳定性分析能力培养要求1．用朗肯理论计算均质土的主动土压力与被动土压力。
2．用朗肯理论计算常见情况下的主动土压力。
3．用库仑理论计算土的主动与被动土压力。
4．会分析挡土墙的稳定性，简单挡土结构设计。
5．无粘性土坡的稳定分析。
6．用条分法对粘性土土坡进行的稳定分析。
7．会分析土坡失稳的原因，提出合理的措施。
教学形式教师主讲、课堂讨论、学生讲评、提问答疑、习题分析等第一节 挡土墙的土压力教学目标1．掌握三种土压力的概念。
2．掌握静止土压力计算。
教学内容设计及安排 【基本内容】一、挡土墙的位移与土体的状态 土压力的类型土压力（kN/m ）⎪⎩⎪⎨⎧→⇒→⇒→⇒如桥墩墙推土被动土压力如一般的重力式挡土墙土推墙主动土压力如地下室侧墙墙不动静止土压力p a E E E 01．静止土压力——挡土墙在土压力作用下不发生任何变形和位移（移动或转动）墙后填土处于弹性平衡状态，作用在挡土墙背的土压力。
2．主动土压力——挡土墙在土压力作用下离开土体向前位移时，土压力随之减少。
当位移至一定数值时，墙后土体达到主动极限平衡状态。
此时，作用在墙背的土压力称为主动土压力。
3．被动土压力——挡土墙在外力作用下推挤土体向后位移时，作用在墙上的土压力随之增加。
当位移至一定数值时，墙后土体达到被动极限平衡状态。
此时，作用在墙上的土压力称为被动土压力。
【讨论】△a<<△p ， E a <E 0<<E p二、土压力的计算简化处理——作用在挡土结构物背面上的静止土压力可视为天然土层自重应力的水平分量。
如图所示，在墙后填土体中任意深度z处取一微小单元体，作用于单元体水平面上的应力为γz ，则该点的静止土压力，即侧压力强度为：p 0＝K 0γz （kPa ） K 0——土的侧压力系数，即静止土压力系数：静止土压力系数的确定方法⎪⎩⎪⎨⎧'采用经验值—较适合于砂土—－＝采用经验公式：—较可靠—测定通过侧限条件下的试验ϕsin 10K由上式可知，静止土压力沿墙高为三角形分布，如图所示，取单位墙长计算，则作用在墙上的静止土压力为（由土压力强度沿墙高积分得到）E 0＝0221K h γ（kN/m ）——静止土压力分布图面积如图所示土压力作用点——距墙底h/3处（可用静力等效原理求得）静止土压力的应用⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧隧道涵洞侧墙底版连成整体）水闸、船闸边墙（与闸拱座（没有位移）岩基上的挡土墙地下室外墙【讨论】如果墙后有均布荷载q ，怎样求静止土压力？第二节 朗肯土压力理论教学目标掌握朗肯土压力理论的原理与假定，并能计算各种情况下的主动、被动土压力。
土坡稳定性计算计算书2
土方开挖及土坡稳定性计算书本工程的土质为上层2M为中密回填土，中层为约2M的淤泥质土层，下部为可朔性粘土。
开挖深度为6M，采取分层放坡方式开挖，在底部设600mm宽砖砌排水明沟，积水明排，考虑施工时节的降雨影响，土坡采用水泥砂浆护坡，护坡随开挖进度施工，护坡未施工完成时土坡必须进行遮盖。
开挖时注意市政管网及暗浜对开挖面的影响，充分考虑地下水位高度。
以下是土坡稳定性计算。
本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣编著中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著人民教同出版社、《地基与基础》第三版中国建筑工业出版社、《土力学》等相关文献进行编制。
计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算，由于该计算过程是大量的重复计算，故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果，省略了重复计算过程。
本计算书采用瑞典条分法进行分析计算，假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体，还假定不考虑土条两侧上的作用力。
一、参数信息:条分方法：瑞典条分法；条分块数：50；考虑地下水位影响；基坑外侧水位到坑顶的距离(m)：0.000；基坑内侧水位到坑顶的距离(m)：6.000；放坡参数：序号放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m)1 3.00 3.00 2.002 3.00 3.00 2.00荷载参数：序号类型面荷载q(kPa) 基坑边线距离b1(m) 宽度b0(m)1 局布 3.00 1 12 满布 3.00 -- --土层参数：二、计算原理:根据土坡极限平衡稳定进行计算。
自然界匀质土坡失去稳定，滑动面呈曲面，通常滑动面接近圆弧，可将滑裂面近似成圆弧计算。
将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条，从土条中任意取出第i条，不考虑其侧面上的作用力时，该土条上存在着：1、土条自重，2、作用于土条弧面上的法向反力，3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。
将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足≥1.3的要求。
土力学第7章土坡稳定分析
土力学第7章土坡稳定分析土力学是研究土的力学性质和土体力学行为的科学，其应用范围广泛，其中土坡稳定分析是土力学的重要内容之一。
本文将介绍土力学第7章土坡稳定分析的相关知识。
一、引言土坡稳定分析是土木工程领域中常见的问题，主要涉及到土体的坡面稳定性，通过合理的土坡稳定分析，可以有效预防土体的滑坡和坍塌等不稳定现象的发生，保障工程的安全运行。
二、土坡的稳定性分析方法1. 极限平衡法极限平衡法是土坡稳定性分析中常用的一种方法，主要通过确定土体内部的抗剪强度参数和荷载作用下的地下水位来评估土坡的稳定性。
该方法的基本原理是在土体发生滑动时，抗剪强度趋向于零，并以它为基础，推导出坡面上的切线力和压住力相平衡的几何关系。
2. 推移滑坡法推移滑坡法也是一种常用的土坡稳定性分析方法，它是通过计算土体受力平衡的状态下，坡面上产生滑动的可能性来进行稳定性评估。
在该方法中，通过施加水平力和重力对土坡进行计算，计算过程中考虑土体的切线力、压实力和滑动力等因素，以确定滑动的可能性。
3. 数值模拟法数值模拟法是近年来发展起来的一种土坡稳定性分析方法，它基于计算机技术和数值计算方法，通过建立数学模型对土坡进行力学分析。
数值模拟法可以更精确地描述土体的变形、滑动过程，并且可以考虑更多的影响因素，如土体的非线性行为和边界条件等，从而提高了分析的准确性和可靠性。
三、土坡稳定分析的应用案例1. 坡度较陡的公路土方工程对于坡度较陡的公路土方工程，土坡稳定性分析显得尤为重要。
在该案例中，可以采用极限平衡法来评估土坡的稳定性，并结合现场勘察数据和实验结果对土体的参数进行调整，从而得出最终的稳定性评估结果。
2. 水土保持工程水土保持工程中的护坡设计也需要进行土坡稳定性分析。
通过采用推移滑坡法，可以对护坡结构进行设计和评估，确保其能够承受地表径流和土壤侵蚀的作用，保持坡面的稳定性。
3. 基坑开挖工程在基坑开挖工程中，经常需要进行土坡稳定性分析，以确保土坡在开挖和施工过程中的稳定性。
回填土边坡稳定性计算公式
回填土边坡稳定性计算公式边坡稳定性是指土体在受到外部力作用时，能够保持原有的形状和结构不发生破坏的能力。
在工程实践中，回填土边坡稳定性的计算是非常重要的，它直接关系到工程的安全和稳定性。
因此，了解回填土边坡稳定性的计算公式是非常必要的。
回填土边坡稳定性计算公式是根据土体力学和边坡稳定性理论推导出来的，它可以用来评估边坡的稳定性，判断边坡是否会发生滑坡或坍塌等现象。
下面我们将介绍一些常用的回填土边坡稳定性计算公式。
1. 坡度稳定性计算公式。
在回填土边坡稳定性的计算中，坡度是一个非常重要的参数，它直接影响到边坡的稳定性。
坡度稳定性计算公式可以用来评估不同坡度下边坡的稳定性。
常用的坡度稳定性计算公式包括切线法、平行法、平面法等。
其中，切线法是最常用的一种方法，其计算公式为：Fs = tan(α) tan(φ)。
其中，Fs为稳定系数，α为坡度角，φ为土体内摩擦角。
当稳定系数Fs大于1时，边坡稳定；当稳定系数Fs小于1时，边坡不稳定。
2. 土体内摩擦角计算公式。
土体内摩擦角是影响边坡稳定性的重要参数之一，它反映了土体颗粒间的摩擦性能。
土体内摩擦角的大小直接影响到边坡的稳定性，因此需要通过计算公式来确定。
土体内摩擦角的计算公式为：φ = arctan(τ / σ)。
其中，φ为土体内摩擦角，τ为土体的剪切应力，σ为土体的正应力。
通过计算得到的土体内摩擦角可以用来评估边坡的稳定性，判断边坡是否会发生滑坡或坍塌等现象。
3. 边坡稳定性分析公式。
在实际工程中，常常需要进行边坡稳定性分析，以评估边坡的稳定性。
边坡稳定性分析公式可以用来确定边坡的稳定性指标，从而判断边坡是否会发生滑坡或坍塌等现象。
常用的边坡稳定性分析公式包括切线法、平行法、平面法等。
其中，切线法是最常用的一种方法，其计算公式为：Fs = tan(α) tan(φ)。
其中，Fs为稳定系数，α为坡度角，φ为土体内摩擦角。
通过计算得到的稳定系数可以用来评估边坡的稳定性，判断边坡是否会发生滑坡或坍塌等现象。
(完整版)土坡稳定性计算.doc
第九章土坡稳定分析土坡就是具有倾斜坡面的土体。
土坡有天然土坡，也有人工土坡。
天然土坡是由于地质作用自然形成的土坡，如山坡、江河的岸坡等；人工土坡是经过人工挖、填的土工建筑物，如基坑、渠道、土坝、路堤等的边坡。
本章主要学习目前常用的边坡稳定分析方法，学习要点也是与土的抗剪强度有关的问题。
第一节概述学习土坡的类型及常见的滑坡现象。
一、无粘性土坡稳定分析学习两种情况下(全干或全淹没情况、有渗透情况)无粘性土坡稳定分析方法。
要求掌握无粘性土坡稳定安全系数的定义及推导过程，坡面有顺坡渗流作用下与全干或全淹没情况相比无粘性土土坡的稳定安全系数有何联系。
二、粘性土坡的稳定分析学习其整体圆弧法、瑞典条分法、毕肖甫法、普遍条分法、有限元法等方法在粘性土稳定分析中的应用。
要求掌握圆弧法进行土坡稳定分析及几种特殊条件下土坡稳定分析计算。
三、边坡稳定分析的总应力法和有效应力法学习稳定渗流期、施工期、地震期边坡稳定分析方法。
四、土坡稳定分析讨论学习讨论三个问题：土坡稳定分析中计算方法问题、强度指标的选用问题和容许安全系数问题。
第二节基本概念与基本原理一、基本概念1．天然土坡 (naturalsoilslope) ：由长期自然地质营力作用形成的土坡，称为天然土坡。
2．人工土坡 (artificialsoilslope) ：人工挖方或填方形成的土坡，称为人工土坡。
3．滑坡 (landslide) ：土坡中一部分土体对另一部分土体产生相对位移，以至丧失原有稳定性的现象。
4．圆弧滑动法(circleslipmethod) ：在工程设计中常假定土坡滑动面为圆弧面，建立这一假定的稳定分析方法，称为圆弧滑动法。
它是极限平衡法的一种常用分析方法。
二、基本规律与基本原理（一）土坡失稳原因分析土坡的失稳受内部和外部因素制约，当超过土体平衡条件时，土坡便发生失稳现象。
1．产生滑动的内部因素主要有：（1）斜坡的土质：各种土质的抗剪强度、抗水能力是不一样的，如钙质或石膏质胶结的土、湿陷性黄土等，遇水后软化，使原来的强度降低很多。
土坡稳定性分析计算
确定最危险滑动面圆心的方法
费伦纽斯法 泰勒分析法
费伦纽斯法
当土的内摩擦角φ=0时，土坡的最危险圆弧滑动面通过坡 脚，然后由坡角β或坡度1:n查下表可得出角β1以及β2 。过 坡脚B和坡顶C分别作与坡面和水平面夹角为β1、β2的线BD和 CD，得交点D即为最危险滑动圆弧圆心（见后图）。
土坡边坡比 1:0.58 1:1 1:1.5 1:2 1:3 1:4 1:5
费伦纽斯法
泰勒分析法
泰勒经过大量计算分析后提出：
? 当φ>3°时，滑动面为坡脚圆，其最危险 滑动面圆心的位置，可根据φ及β角值， 从后图的曲线查得θ和α值，作图求得。
? 当φ=0°，且β>53°时，滑动面也是坡脚
圆，其最危险滑动面圆心位置，同样可以
从后图的θ和α值，作图求得。
泰勒分析法
泰勒分析法
圆弧滑动面分析方法
? 整体稳定分析法：主要适用于均质简单土 坡，即土坡上下两个面是水平且坡面为平 面。
? 条分法：适用于非均质土坡、土坡外形复 杂、土坡部分在水下等情况。
瑞典条分法基本原理
条分法就是将圆弧滑 动体分成若干竖直的土条 ， 计算各土条对圆弧圆心 O 的抗滑力矩与滑动力矩， 由抗滑力矩与滑动力矩之 比(稳定安全系数 )来判别 土坡的稳定性。这时需要 选择多个滑动圆心，分别 计算相应的安全系数，其 中最小的安全系数对应的 滑动面为最危险的滑动圆。
φ值越大，圆心越向外移。 计算时从 D点 向外延伸取几个试算圆心 O1，O2…，分别求得 其相应的滑动稳定安全系数 K1，K2…，绘出 K值 曲线可得到最小安全系数值 Kmin，其相应圆心 Om即为最危险滑动面的圆心。
费伦纽斯法
费伦纽斯法
实际上土坡的最危险滑动面圆心位 置有时并不一定在ED的延长线上，而可 能在其左右附近，因此圆心Om可能并不 是最危险滑动面的圆心，这时可以通过 Om点作DE线的垂线FG，在FG上取几个试 算滑动面的圆心O1′，O2′…，求得其相应 的滑动稳定安全系数K1′，K2′…，绘得K′ 值曲线，相应于K′min值的圆心O才是最危 险滑动面的圆心。
边坡稳定性计算方法
图9-4 瑞典条分法
(1)土条的自 。其中γ为土的容得， 为土条的断面面积。将 沿其断面积的形心作用至圆弧滑面上并分解成垂直滑面的法向分力 和切于滑面的切向分力 ，由图 9 － 4 （ b ）可知：
Fellenius 假定不计条间力的影响，就是将土条两侧的条件力的合力近似地看成大小相等、方向相反、作用在同作用面上。实际上，每一土条两侧的条间力是不平衡的，但经验表明，土条宽度不大时，在土坡稳定分析中，忽略条间力的作用对计算结果的影响不显著。
将作用在各段滑弧上的力对滑动圆心取矩，并分别将抗滑作用、下滑作用的力矩相加得出用在整个滑弧上的抗滑力矩以及滑动力矩的总和，即
将抗滑力矩与下滑力矩之比定义为土坡的稳定安全系数，即
这就是瑞典条分法稳定分析的计算公式。该法应用的时间很长，积累了丰富的工程经验，一般得到的安全系数偏低，即偏于安全，故目前仍然是工程上常用的方法。
（三）毕肖普法
从前述瑞典条分法可以看出，该方法的假定不是非常精确的，它是将不平衡的问题按极限平衡的方法来考虑并且未能考虑有效应力下的强度问题。随着土力学学科的不断发展，不少学者致力于条分法的改进。一是着重探索最危险滑位置的规律，二是对基本假定作些修改和补充。但直到毕肖普（ A.N.Bishop ）于 1955 年担出了安全系数新定义，条分法这五方法才发生了质的飞跃。毕肖普将边坡稳定安全系数定义为滑动面上土的抗剪强度τf 与实际产生的剪应力τ之比，即
（一）直线破裂面法
所谓直线破裂面是指边坡破坏时其破裂面近似平面，在断面近似直线。为了简化计算这类边坡稳定性分析采用直线破裂面法。能形成直线破裂面的土类包括：均质砂性土坡；透水的砂、砾、碎石土；主要由内摩擦角控制强度的填土。
土坡稳定性计算计算书
土坡稳定性计算书本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣编著中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著人民教同出版社、《地基与基础》第三版中国建筑工业出版社、《土力学》等相关文献进行编制。
计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算，由于该计算过程是大量的重复计算，故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果，省略了重复计算过程。
本计算书采用瑞典条分法进行分析计算，假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体，还假定不考虑土条两侧上的作用力。
一、参数信息:条分方法：瑞典条分法；条分块数：50；考虑地下水位影响；基坑外侧水位到坑顶的距离(m)：4.000；基坑内侧水位到坑顶的距离(m)：20.500；放坡参数：序号放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m)1 4.00 4.00 1.002 4.00 4.00 1.003 4.00 4.00 1.004 4.00 4.00 1.005 4.00 4.00 1.00荷载参数：序号类型面荷载q(kPa) 基坑边线距离b1(m) 宽度b0(m)1 满布 3.00 -- --土层参数：序号 1 土名称粘性土土厚度(m) 1.8 土的重度γ(kN/m3) 18土的内摩擦角φ(°) 18 粘聚力C(kPa) 12极限摩擦阻力(kPa) 8 饱和重度γ3) 22sat(kN/m序号 2 土名称卵石土厚度(m) 8 土的重度γ(kN/m3) 22土的内摩擦角φ(°) 35 粘聚力C(kPa) 18极限摩擦阻力(kPa) 15 饱和重度γ35sat(kN/m3)序号 3 土名称圆砾土厚度(m) 12 土的重度γ(kN/m3) 21土的内摩擦角φ(°) 35 粘聚力C(kPa) 153) 35极限摩擦阻力(kPa) 15 饱和重度γsat(kN/m序号 4 土名称风化岩土厚度(m) 4 土的重度γ(kN/m3) 21土的内摩擦角φ(°) 35 粘聚力C(kPa) 30极限摩擦阻力(kPa) 15 饱和重度γsat(kN/m3) 35二、计算原理:根据土坡极限平衡稳定进行计算。
(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 02 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1 50.000 18.000 --- 10.000 25.000 --- --- --- --- --- --- ---下部土层数 2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1 4.000 18.000 --- 10.000 25.000 --- --- --- --- --- --- ---2 40.000 18.000 --- 10.000 25.000 --- --- --- --- --- --- ---不考虑水的作用[计算条件]圆弧稳定分析方法: 瑞典条分法土条重切向分力与滑动方向反向时: 当下滑力对待稳定计算目标: 给定圆心、半径计算安全系数条分法的土条宽度: 1.000(m)圆心X坐标: 5.000(m)圆心Y坐标: 12.000(m)半径: 15.000(m)------------------------------------------------------------------------计算结果:------------------------------------------------------------------------ 滑动圆心 = (5.000,12.000)(m)滑动半径 = 15.000(m)滑动安全系数 = 1.551起始x 终止x li Ci 謎条实重浮力地震力渗透力附加力X 附加力Y 下滑力抗滑力(m) (m) (度) (m) (kPa) (度) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN)---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4.000 -3.200 -35.004 0.98 10.00 25.00 4.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -2.31 11.31-3.200 -2.400 -31.349 0.94 10.00 25.00 11.58 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -6.02 13.98-2.400 -1.600 -27.832 0.90 10.00 25.00 18.13 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -8.46 16.52-1.600 -0.800 -24.426 0.88 10.00 25.00 23.78 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -9.83 18.89-0.800 -0.000 -21.109 0.86 10.00 25.00 28.62 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -10.31 21.030.000 0.909 -17.649 0.95 10.00 25.00 43.37 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -13.15 28.810.909 1.818 -14.037 0.94 10.00 25.00 59.50 0.00 0.00 0.000.00 0.00 -14.43 36.291.8182.727 -10.481 0.92 10.00 25.00 74.63 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -13.58 43.472.7273.636 -6.965 0.92 10.00 25.00 88.82 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -10.77 50.273.6364.545 -3.476 0.91 10.00 25.00 102.08 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -6.19 56.624.5455.455 -0.000 0.91 10.00 25.00 114.43 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 62.455.4556.364 3.476 0.91 10.00 25.00 125.88 0.00 0.00 0.00 0.00 0.007.63 67.706.3647.273 6.965 0.92 10.00 25.00 136.42 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 16.54 72.317.273 8.182 10.481 0.92 10.00 25.00 146.04 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 26.56 76.218.182 9.091 14.037 0.94 10.00 25.00 154.70 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 37.52 79.369.091 10.000 17.649 0.95 10.00 25.00 162.38 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 49.23 81.7010.000 10.800 21.109 0.86 10.00 25.00 143.82 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 51.80 71.1410.800 11.600 24.426 0.88 10.00 25.00 138.98 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 57.47 67.8011.600 12.400 27.832 0.90 10.00 25.00 133.33 0.00 0.00 0.00 0.00 20.00 71.58 72.2712.400 13.200 31.349 0.94 10.00 25.00 126.78 0.00 0.00 0.00 0.00 40.00 86.77 75.7813.200 14.000 35.004 0.98 10.00 25.00 119.23 0.00 0.00 0.00 0.00 40.00 91.34 70.5914.000 14.909 39.109 1.17 10.00 25.00 124.91 0.00 0.00 0.00 0.00 45.47 107.48 73.3714.909 15.819 43.753 1.26 10.00 25.00 111.73 0.00 0.00 0.00 0.00 45.47 108.72 65.5515.819 16.728 48.797 1.38 10.00 25.00 96.10 0.00 0.00 0.00 0.00 45.47 106.52 57.3016.728 17.638 54.421 1.56 10.00 25.00 77.20 0.00 0.00 0.00 0.00 45.47 99.77 48.9217.638 18.547 60.992 1.88 10.00 25.00 53.36 0.00 0.00 0.00 0.00 18.11 62.50 34.9318.547 19.457 69.555 2.61 10.00 25.00 19.97 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 18.71 29.32总的下滑力 = 905.096(kN)总的抗滑力 = 1403.885(kN)土体部分下滑力 = 905.096(kN)土体部分抗滑力 = 1403.885(kN)筋带在滑弧切向产生的抗滑力 = 0.000(kN)筋带在滑弧法向产生的抗滑力= 0.000(kN)2、倾斜土层土坡稳定计算------------------------------------------------------------------------[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 02 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 3层号定位高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层底线倾全孔压度(m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) (kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值角(度) 系数1 2.000 18.000 --- 10.000 25.000 --- --- --- --- --- --- 2.000 ---2 4.000 18.000 --- 10.000 25.000 --- --- --- --- --- --- -3.000 ---3 7.000 18.000 --- 10.000 25.000 --- --- --- --- --- --- 2.000 ---下部土层数 3层号定位深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层顶线倾全孔压度(m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) (kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值角(度) 系数1 4.000 18.000 --- 10.000 25.000 --- --- --- --- --- --- -3.000 ---2 6.000 18.000 --- 10.000 25.000 --- --- --- --- --- --- 5.000 ---3 9.000 18.000 --- 10.000 25.000 --- --- --- --- --- --- 4.000 ---不考虑水的作用[计算条件]圆弧稳定分析方法: 瑞典条分法土条重切向分力与滑动方向反向时: 当下滑力对待稳定计算目标: 给定圆心、半径计算安全系数条分法的土条宽度: 1.000(m)圆心X坐标: 5.000(m)圆心Y坐标: 12.000(m)半径: 15.000(m)------------------------------------------------------------------------计算结果:------------------------------------------------------------------------ 滑动圆心 = (5.000,12.000)(m)滑动半径 = 15.000(m)滑动安全系数 = 1.551起始x 终止x li Ci 謎条实重浮力地震力渗透力附加力X 附加力Y 下滑力抗滑力(m) (m) (度) (m) (kPa) (度) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN)---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4.000 -3.200 -35.004 0.98 10.00 25.00 4.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -2.31 11.31-3.200 -2.400 -31.349 0.94 10.00 25.00 11.58 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -6.02 13.98-2.400 -1.600 -27.832 0.90 10.00 25.00 18.13 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -8.46 16.52-1.600 -0.800 -24.426 0.88 10.00 25.00 23.78 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -9.83 18.89-0.800 -0.000 -21.109 0.86 10.00 25.00 28.62 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -10.31 21.030.000 0.833 -17.799 0.88 10.00 25.00 39.14 0.00 0.00 0.000.833 1.667 -14.484 0.86 10.00 25.00 52.76 0.00 0.00 0.000.00 0.00 -13.20 32.431.6672.500 -11.217 0.85 10.00 25.00 65.61 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -12.76 38.512.5003.333 -7.987 0.84 10.00 25.00 77.73 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -10.80 44.313.3334.167 -4.782 0.84 10.00 25.00 89.13 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -7.43 49.784.1675.000 -1.592 0.83 10.00 25.00 99.83 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -2.77 54.875.000 5.938 1.792 0.94 10.00 25.00 124.21 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.88 67.275.9386.875 5.382 0.94 10.00 25.00 135.87 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 12.74 72.506.8757.8138.994 0.95 10.00 25.00 146.53 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 22.91 76.987.813 8.750 12.642 0.96 10.00 25.00 156.16 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 34.18 80.668.750 9.375 15.718 0.65 10.00 25.00 108.96 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 29.52 55.409.375 10.000 18.214 0.66 10.00 25.00 112.44 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 35.15 56.3910.000 10.800 21.109 0.86 10.00 25.00 143.82 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 51.80 71.1410.800 11.600 24.426 0.88 10.00 25.00 138.98 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 57.47 67.8011.600 12.400 27.832 0.90 10.00 25.00 133.33 0.00 0.00 0.00 0.00 20.00 71.58 72.2712.400 13.200 31.349 0.94 10.00 25.00 126.78 0.00 0.00 0.00 0.00 40.00 86.77 75.7813.200 14.000 35.004 0.98 10.00 25.00 119.23 0.00 0.00 0.00 0.00 40.00 91.34 70.5914.000 14.874 39.020 1.13 10.00 25.00 120.33 0.00 0.00 0.00 0.00 43.72 103.28 70.6914.874 15.749 43.471 1.21 10.00 25.00 108.23 0.00 0.00 0.00 0.00 43.72 104.54 63.4715.749 16.531 48.007 1.17 10.00 25.00 84.90 0.00 0.00 0.00 0.00 39.13 92.18 50.3916.531 17.314 52.709 1.29 10.00 25.00 71.55 0.00 0.00 0.00 0.00 39.13 88.05 44.1917.314 18.096 57.997 1.48 10.00 25.00 55.49 0.00 0.00 0.00 0.00 34.32 76.16 36.9618.096 19.010 64.945 2.16 10.00 25.00 38.44 0.00 0.00 0.0019.010 19.457 71.802 1.43 10.00 25.00 5.46 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 5.19 15.10总的下滑力 = 905.681(kN)总的抗滑力 = 1404.536(kN)土体部分下滑力 = 905.681(kN)土体部分抗滑力 = 1404.536(kN)筋带在滑弧切向产生的抗滑力 = 0.000(kN)筋带在滑弧法向产生的抗滑力= 0.000(kN)3、复杂土层土坡稳定计算------------------------------------------------------------------------[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 02 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]坡面节点数 3编号 X(m) Y(m)0 0.000 0.000-1 10.000 8.000-2 20.000 8.000附加节点数 7编号 X(m) Y(m)1 -6.000 -5.0002 9.000 -6.0003 8.000 2.0004 20.000 -6.0005 15.000 3.0006 25.000 5.0007 -8.000 0.000不同土性区域数 5区号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节点编号(kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) (kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值系数1 18.000 --- 10.000 25.000 --- --- --- --- --- --- --- (0,7,1,2,3,)2 18.000 --- 10.000 25.000 --- --- --- --- --- --- --- (2,4,5,3,)3 18.000 --- 10.000 25.000 --- --- --- --- --- --- --- (0,3,-1,)4 18.000 --- 10.000 25.000 --- --- --- --- --- --- --- (3,5,-2,-1,)5 18.000 --- 10.000 25.000 --- --- --- --- --- --- --- (5,4,6,-2,)不考虑水的作用[计算条件]圆弧稳定分析方法: 瑞典条分法土条重切向分力与滑动方向反向时: 当下滑力对待稳定计算目标: 给定圆心、半径计算安全系数条分法的土条宽度: 1.000(m)圆心X坐标: 5.000(m)圆心Y坐标: 12.000(m)半径: 15.000(m)------------------------------------------------------------------------计算结果:------------------------------------------------------------------------ 滑动圆心 = (5.000,12.000)(m)滑动半径 = 15.000(m)滑动安全系数 = 1.550起始x 终止x li Ci 謎条实重浮力地震力渗透力附加力X 附加力Y 下滑力抗滑力(m) (m) (度) (m) (kPa) (度) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN)---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4.000 -3.200 -35.004 0.98 10.00 25.00 4.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -2.31 11.31-3.200 -2.400 -31.349 0.94 10.00 25.00 11.58 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -6.02 13.98-2.400 -1.600 -27.832 0.90 10.00 25.00 18.13 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -8.46 16.52-1.600 -0.800 -24.426 0.88 10.00 25.00 23.78 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -9.83 18.89-0.800 -0.000 -21.109 0.86 10.00 25.00 28.62 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -10.31 21.030.000 0.889 -17.689 0.93 10.00 25.00 42.23 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -12.83 28.090.889 1.778 -14.156 0.92 10.00 25.00 57.67 0.00 0.00 0.000.00 0.00 -14.10 35.241.7782.667 -10.677 0.90 10.00 25.00 72.18 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -13.37 42.122.6673.556 -7.237 0.90 10.00 25.00 85.80 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -10.81 48.653.5564.444 -3.824 0.89 10.00 25.00 98.56 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -6.57 54.774.4445.333 -0.425 0.89 10.00 25.00 110.47 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -0.82 60.405.3336.222 2.974 0.89 10.00 25.00 121.53 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 6.30 65.506.2227.111 6.382 0.89 10.00 25.00 131.74 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 14.64 70.007.111 8.000 9.814 0.90 10.00 25.00 141.09 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 24.05 73.858.000 8.571 12.655 0.59 10.00 25.00 95.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 20.86 49.178.571 9.286 15.187 0.74 10.00 25.00 123.64 0.00 0.00 0.000.00 0.00 32.39 63.059.286 10.000 18.036 0.75 10.00 25.00 128.25 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 39.71 64.3810.000 10.833 21.178 0.89 10.00 25.00 149.71 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 54.09 74.0310.833 11.667 24.637 0.92 10.00 25.00 144.42 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 60.20 70.3811.667 12.500 28.194 0.95 10.00 25.00 138.21 0.00 0.00 0.00 0.00 25.00 77.11 76.5312.500 13.333 31.874 0.98 10.00 25.00 130.97 0.00 0.00 0.00 0.00 41.67 91.16 78.1813.333 14.167 35.709 1.03 10.00 25.00 122.59 0.00 0.00 0.00 0.00 41.67 95.87 72.4614.167 15.000 39.740 1.08 10.00 25.00 112.90 0.00 0.00 0.00 0.00 41.67 98.82 66.2615.000 15.789 43.903 1.10 10.00 25.00 96.62 0.00 0.00 0.00 0.00 39.46 94.36 56.6815.789 16.646 48.464 1.29 10.00 25.00 91.58 0.00 0.00 0.00 0.00 42.85 100.62 54.4916.646 17.503 53.699 1.45 10.00 25.00 75.12 0.00 0.00 0.00 0.00 42.85 95.07 47.0517.503 18.360 59.711 1.70 10.00 25.00 54.81 0.00 0.00 0.00 0.00 24.84 68.78 35.7318.360 19.217 67.182 2.21 10.00 25.00 27.79 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 25.61 27.1419.217 19.457 72.970 0.82 10.00 25.00 1.69 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.62 8.42总的下滑力 = 905.809(kN)总的抗滑力 = 1404.302(kN)土体部分下滑力 = 905.809(kN)土体部分抗滑力 = 1404.302(kN)筋带在滑弧切向产生的抗滑力 = 0.000(kN)筋带在滑弧法向产生的抗滑力= 0.000(kN)。
土质边坡破坏模式与稳定性计算公式课件
气候下施工，如雨季、寒冬季节。
1、地形条件：坡度一般要大于岩屑的休止角,要大于33°； 坍塌产生于易风化的土质边坡
坡地的相对高度大于50米时,可发生大型崩塌.2、地质条 和类土质边坡，尤其在膨胀土边坡
坍 塌
件：软弱面与坡面的倾向和倾角的关系不同,斜坡发生崩 或处于冻胀作用强烈区的边坡，一 塌的可能性也不一样.3、气候条件：温差较大,降水较多的 般发生在坡度大于20°时，随坡度 地区易发生崩塌.4、地震,强烈的融冰化雪.5、人工开挖边 增大发生坍塌的几率也越大，在暴
C
结构面倾角: 结构面的存在，降低了土体的整体强度， 增大了坡体的变形性能，加强了土体的流变力学特性，
加深了岩土体的不均匀性、各向异性和非连续性等性
质。边坡的稳定系数随接触面倾角的增大而减小（稳
定系数与接触面倾角的tan值呈线性关系） 14
四、稳定性影响因素分析
1.内在因素 临空条件：
① 、坡高: 边坡稳定性随 坡高的增加成幂函数减小， 在20m以下边坡的稳定性 变化较大，坡高大于20m， 稳定系数的变化趋势趋缓。 坡高对边坡稳定性的影响 较大，属于敏感因素。随 着坡高的增大，边坡发生 破坏时位移和应变急剧增 加，发生突变，由此可将 其视为坡体即将发生破坏 的依据；
水湿陷，或对边坡浸 2．张裂：
泡，水下渗使下垫隔 3．湿陷；
水粘土层泥化等
4．高或超高边坡可能出现高
速滑坡
10
三、均质土边坡各种破坏模式
3.均质土边坡各种破坏模式
根据上表, 可以看出土质边坡影响稳定性的因素主要是土体 强度和水的作用, 而产生的破坏形式以滑坡为多, 崩塌和坍塌是开 挖边坡过程中常见的（该处应该加上坡高、坡角、坡形的影响）
• 人为因素：人为因素的影响主要考虑施工步骤 对边坡稳定性产生的影响，主要是坡形
土坡稳定和土压力计算
被动土压力计算
被动土压力是指土体在挡墙向 外移动时所承受的压力，其大 小与土体的内摩擦角、挡墙的 位移量等因素有关。
被动土压力的计算公式为：Ep = γHpKp，其中Ep为被动土压 力强度，γ为土的容重，Hp为 挡墙高度，Kp为被动土压力系 数。
被动土压力的计算需要考虑土 体的应力状态和挡墙的位移量， 以确定被动土压力的大小和方 向。
地下水作用
地下水的水位、流速和压力等对土压力和边坡稳定性产生影响，特别 是对于含水量高、渗透性强的土质。
边坡稳定性对土压力的影响
1 2
边坡角度
边坡的角度决定了土压力的分布和大小。较陡的 边坡可能导致较大的土压力，从而增加失稳的风 险。
边坡高度
边坡的高度直接影响土压力的大小。较高的边坡 意味着更大的重力作用，进而增加土压力。变化
地下水位的动态变化可能引起土中水 压力的变化，从而影响土压力的大小。
施工方法与填挖方式
施工方法
不同的施工方法对土的扰动程度 不同，从而影响土压力的大小。 例如，采用预压法或夯实法等施 工方法可以减小土压力。
填挖方式
填挖方式的不同也会影响土压力 的大小。例如，采用分层填筑或 碾压的方式可以减小土压力。
有限元法
有限元法是一种数值分析方法，通过 将土坡划分为若干个小的单元，并分 析每个单元的应力应变关系，来计算 土坡的稳定性。
有限元法的精度取决于单元的大小和 形状，因此需要合理选择。
有限元法可以模拟复杂的土坡形状和 地质条件，适用于各种类型的土坡。
有限差分法
有限差分法也是一种数值分析方法，通过将土坡划分为若干个小的差分网格，并分 析每个网格点的位移和应力，来计算土坡的稳定性。
土坡稳定和土压力计算
土坡稳定性分析与计算
土坡稳定性分析与计算土坡稳定性分析与计算是指对土坡在自然状态下或外力作用下的稳定性进行评价和计算的过程。
土坡稳定性是土壤在外力作用下不发生坍塌和滑动破坏的能力。
稳定性分析与计算是土石坡工程设计的重要内容，对保证工程的安全和可靠性具有重要意义。
1.极限平衡法：该方法是最常用的土坡稳定性分析方法之一，通过研究土体和水的力学性质以及坡地的差异性，建立土坡的平衡方程，计算土坡的抗滑稳定性。
2.有限元法：有限元法是计算机模拟方法，将土坡划分为许多小单元，通过迭代计算每个小单元的反应力和位移，得出整个土坡的稳定性状况。
3.极限状态法：该方法通过统计土体参数和外力水平，研究土坡稳定性的失效概率，并采用可靠度分析进行结果评价。
在进行土坡稳定性分析与计算时，通常需要进行以下步骤：1.收集必要数据：包括土体的物理力学性质，如孔隙比、重度等；土坡的几何形状和边坡角度；及土坡周边的水文地质条件等。
2.建立土坡的力学模型：根据收集的数据，建立土坡的力学模型，选择适合的分析方法。
3.分析各种力的作用：根据土坡的力学模型，分析土坡所受内外力的作用，如地震力、重力、水力等。
4.计算土坡的稳定性：根据所选的分析方法，进行计算，得出土坡的稳定系数或稳定系数曲线等。
5.结果评价和修正措施：对计算结果进行评价，如与设计标准进行对比，判断土坡是否稳定。
若土坡不稳定，需采取相应的修正措施，如改变边坡角度、加固土坡等。
土坡稳定性分析与计算是土石工程中的重要内容，对于保证工程的安全和可靠性具有重要意义。
通过科学的分析和计算，可以预测和评估土坡的稳定性，为工程提供科学的设计依据，并制定相应的工程措施，提高工程的安全性和经济效益。
等厚土层土坡稳定计算
------------------------------------------------------------------------计算项目： K1+820 等厚土层土坡稳定计算 4------------------------------------------------------------------------[计算简图][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 4坡面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 超载数1 12.440 7.110 02 1.500 0.000 03 10.500 7.000 04 12.000 0.000 1超载1 距离2.250(m) 宽2.400(m) 荷载(22.32--22.32kPa) 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1 50.000 18.000 --- 10.000 25.000 --- --- --- --- --- --- ---下部土层数 2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1 4.000 18.000 --- 10.000 25.000 --- --- --- --- --- --- ---2 40.000 18.000 --- 10.000 25.000 --- --- --- --- --- --- ---不考虑水的作用[计算条件]圆弧稳定分析方法: 瑞典条分法土条重切向分力与滑动方向反向时: 当下滑力对待稳定计算目标: 给定圆心、半径计算安全系数条分法的土条宽度: 1.000(m)圆心X坐标: 5.000(m)圆心Y坐标: 12.000(m)半径: 15.000(m)------------------------------------------------------------------------计算结果:------------------------------------------------------------------------ 滑动圆心 = (5.000,12.000)(m)滑动半径 = 15.000(m)滑动安全系数 = 1.664起始x 终止x ? li Ci 謎条实重浮力地震力渗透力附加力X 附加力Y 下滑力抗滑力(m) (m) (度) (m) (kPa) (度) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN)---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4.000 -3.200 -35.004 0.98 10.00 25.00 4.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -2.31 11.31-3.200 -2.400 -31.349 0.94 10.00 25.00 11.58 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -6.02 13.98-2.400 -1.600 -27.832 0.90 10.00 25.00 18.13 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -8.46 16.52-1.600 -0.800 -24.426 0.88 10.00 25.00 23.78 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -9.83 18.89-0.800 -0.000 -21.109 0.86 10.00 25.00 28.62 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -10.31 21.030.000 0.957 -17.554 1.00 10.00 25.00 44.21 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -13.34 29.700.957 1.914 -13.755 0.99 10.00 25.00 58.26 0.00 0.00 0.000.00 0.00 -13.85 36.241.9142.871 -10.017 0.97 10.00 25.00 71.15 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -12.38 42.392.8713.828 -6.322 0.96 10.00 25.00 82.94 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -9.13 48.073.8284.785 -2.653 0.96 10.00 25.00 93.66 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -4.33 53.214.7855.742 1.005 0.96 10.00 25.00 103.32 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.81 57.745.7426.698 4.668 0.96 10.00 25.00 111.92 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 9.11 61.626.6987.6558.349 0.97 10.00 25.00 119.46 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 17.35 64.797.655 8.612 12.066 0.98 10.00 25.00 125.91 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 26.32 67.208.612 9.569 15.835 0.99 10.00 25.00 131.23 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 35.81 68.829.569 10.526 19.676 1.02 10.00 25.00 135.36 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 45.58 69.6010.526 11.483 23.613 1.04 10.00 25.00 138.23 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 55.37 69.5111.483 12.440 27.672 1.08 10.00 25.00 139.73 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 64.89 68.5112.440 13.190 31.414 0.88 10.00 25.00 106.73 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 55.63 51.2613.190 13.940 34.838 0.91 10.00 25.00 100.11 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 57.19 47.4613.940 14.000 36.727 0.07 10.00 25.00 7.73 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4.62 3.6414.000 14.996 39.329 1.29 10.00 25.00 126.80 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 80.36 58.6114.996 15.992 44.454 1.40 10.00 25.00 122.63 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 85.88 54.7715.992 16.987 50.085 1.55 10.00 25.00 115.11 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 88.29 49.9716.987 17.983 56.498 1.81 10.00 25.00 102.85 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 85.77 44.5317.983 18.979 64.343 2.30 10.00 25.00 82.69 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 74.54 39.7218.979 19.975 77.713 4.70 10.00 25.00 35.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 34.23 50.46总的下滑力 = 732.760(kN)总的抗滑力 = 1219.536(kN)土体部分下滑力 = 732.760(kN)土体部分抗滑力 = 1219.536(kN)筋带在滑弧切向产生的抗滑力 = 0.000(kN)筋带在滑弧法向产生的抗滑力= 0.000(kN)。
土坡稳定性计算
土坡稳定性计算书计算依据：1、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-20122、《建筑施工计算手册》江正荣编著3、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著4、《施工现场设施安全设计计算手册》谢建民编著5、《地基与基础》第三版计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算，由于该计算过程是大量的重复计算，故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果，省略了重复计算过程。
本计算书采用瑞典条分法进行分析计算，假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体，还假定不考虑土条两侧上的作用力。
一、参数信息：基本参数：荷载参数：土层参数：二、计算原理:根据土坡极限平衡稳定进行计算。
自然界匀质土坡失去稳定，滑动面呈曲面，通常滑动面接近圆弧，可将滑裂面近似成圆弧计算。
将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条，从土条中任意取出第i条，不考虑其侧面上的作用力时，该土条上存在着：1、土条自重，2、作用于土条弧面上的法向反力，3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。
将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足Nl・35的要求。
圆弧滑动法示意图三、计算公式：Ksj=X{cili+[AGibi+qbi]cos9itanq>i}/X[AGibi+qbi]siii9j 式子中：Ksj-第j个圆弧滑动体的抗滑力矩与滑动力矩的比值; Ci-土层的粘聚力；li-第i条土条的圆弧长度；△G-第i 土条的自重;第i条土中线处法线与铅直线的夹角；卩-土层的内摩擦角；bi -第i条土的宽度；h-第i条土的平均高度；q -第i条土条土上的均布荷载；四、计算安全系数：将数据各参数代入上面的公式，通过循环计算,计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)第1步2.031 29.575 -0.224 3.117 示意图如下：计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)第2 步1.536 35.824 0.373 6.020 示意图如下：2.00求得最小的安全系数K sjmin :圆心Y(m)半径R(m)3.125圆心Y(m)半径R(m)6.032计算结论如下：第1步开挖内部整体稳定性安全系数K sjmin= 2.031 >1.350满足要求！［标高- 2.100 m］第2步开挖内部整体稳定性安全系数Ksjmin= 1・536>1.350满足要求！［标高- 3.900 m]。
土坡稳定和土压力计算
渗透力为体积力
Fs
Tf T
[ cos i
w
sin( )] tan
w
J
sin i
cos( )
T
W
N
分析：1.当渗流顺坡时 =
i sin
Fs Tf T Tf [ cos i
w
sin( 0 )] tan
P sin( ) P
2
w tan w
2
1 2
与干坡相比降低了一半多
二、粘性土土坡稳定性分析 1.瑞典圆弧法 2.瑞典条分法
二、粘性土土坡稳定性分析
1.瑞典圆弧法(Swedish circle method) 基本假定:均质粘性土坡滑动时,滑动面近似为 圆弧形状,假定滑动面以上的土体为刚体,假定 属于平面应变问题
a
a
Pa
1 2
H
2
tan ( 45
2
0
2
)
1 2
H K a
2
Pa 1 2
1 2
( H z 0 )( HK
2
a
2c 2c
Ka )
2
H K a 2 cH
Ka
外 力
滑动方向
3
1
1
1
ph
45
0
2
被动土压力计算原理
2 ) 2 c tan( 45
Preventing a house from moving with the unstable material
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计算项目： K1+820 等厚土层土坡稳定计算 4
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[计算简图]
[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 4
坡面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 超载数
1 12.440 7.110 0
2 1.500 0.000 0
3 10.500 7.000 0
4 12.000 0.000 1
超载1 距离2.250(m) 宽2.400(m) 荷载(22.32--22.32kPa) 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
1 50.000 18.000 --- 10.000 25.000 --- --- --- --- --- --- ---
下部土层数 2
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
1 4.000 18.000 --- 10.000 25.000 --- --- --- --- --- --- ---
2 40.000 18.000 --- 10.000 25.000 --- --- --- --- --- --- ---
不考虑水的作用
[计算条件]
圆弧稳定分析方法: 瑞典条分法
土条重切向分力与滑动方向反向时: 当下滑力对待
稳定计算目标: 给定圆心、半径计算安全系数
条分法的土条宽度: 1.000(m)
圆心X坐标: 5.000(m)
圆心Y坐标: 12.000(m)
半径: 15.000(m)
------------------------------------------------------------------------
计算结果:
------------------------------------------------------------------------ 滑动圆心 = (5.000,12.000)(m)
滑动半径 = 15.000(m)
滑动安全系数 = 1.664
起始x 终止x ? li Ci 謎条实重浮力地震力渗透力附加力X 附加力Y 下滑力抗滑力
(m) (m) (度) (m) (kPa) (度) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN)
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-4.000 -3.200 -35.004 0.98 10.00 25.00 4.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -2.31 11.31
-3.200 -2.400 -31.349 0.94 10.00 25.00 11.58 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -6.02 13.98
-2.400 -1.600 -27.832 0.90 10.00 25.00 18.13 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -8.46 16.52
-1.600 -0.800 -24.426 0.88 10.00 25.00 23.78 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -9.83 18.89
-0.800 -0.000 -21.109 0.86 10.00 25.00 28.62 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -10.31 21.03
0.000 0.957 -17.554 1.00 10.00 25.00 44.21 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -13.34 29.70
0.957 1.914 -13.755 0.99 10.00 25.00 58.26 0.00 0.00 0.00
0.00 0.00 -13.85 36.24
1.914
2.871 -10.017 0.97 10.00 25.00 71.15 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -12.38 42.39
2.871
3.828 -6.322 0.96 10.00 25.00 82.94 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -9.13 48.07
3.828
4.785 -2.653 0.96 10.00 2
5.00 93.66 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -4.33 53.21
4.785
5.742 1.005 0.96 10.00 25.00 103.32 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.81 57.74
5.742
6.698 4.668 0.96 10.00 25.00 111.92 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 9.11 61.62
6.698
7.655
8.349 0.97 10.00 25.00 11
9.46 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 17.35 64.79
7.655 8.612 12.066 0.98 10.00 25.00 125.91 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 26.32 67.20
8.612 9.569 15.835 0.99 10.00 25.00 131.23 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 35.81 68.82
9.569 10.526 19.676 1.02 10.00 25.00 135.36 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 45.58 69.60
10.526 11.483 23.613 1.04 10.00 25.00 138.23 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 55.37 69.51
11.483 12.440 27.672 1.08 10.00 25.00 139.73 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 64.89 68.51
12.440 13.190 31.414 0.88 10.00 25.00 106.73 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 55.63 51.26
13.190 13.940 34.838 0.91 10.00 25.00 100.11 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 57.19 47.46
13.940 14.000 36.727 0.07 10.00 25.00 7.73 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4.62 3.64
14.000 14.996 39.329 1.29 10.00 25.00 126.80 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 80.36 58.61
14.996 15.992 44.454 1.40 10.00 25.00 122.63 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 85.88 54.77
15.992 16.987 50.085 1.55 10.00 25.00 115.11 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 88.29 49.97
16.987 17.983 56.498 1.81 10.00 25.00 102.85 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 85.77 44.53
17.983 18.979 64.343 2.30 10.00 25.00 82.69 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 74.54 39.72
18.979 19.975 77.713 4.70 10.00 25.00 35.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 34.23 50.46
总的下滑力 = 732.760(kN)
总的抗滑力 = 1219.536(kN)
土体部分下滑力 = 732.760(kN)
土体部分抗滑力 = 1219.536(kN)
筋带在滑弧切向产生的抗滑力 = 0.000(kN)
筋带在滑弧法向产生的抗滑力= 0.000(kN)。