土坡稳定性计算计算书

合集下载

边坡稳定计算书

边坡稳定计算书

路基边坡稳定性分析本设计计算内容为广西梧州绕城高速公路东段k15+400~k16+800路段中出现的最大填方路段。

该路堤边坡高22m,路基宽26m,需要进行边坡稳定性验算。

1.确定本设计计算的基本参数本段路段路堤边坡的土为粘性土,根据《公路路基设计规范》,取土的容重γ=18.5kN/m³,粘聚力C=20kpa,内摩擦角C=24º,填土的内摩擦系数ƒ=tan24º=0.445。

2.行车荷载当量高度换算高度为:25500.8446(m)5.512.818.5NQhBLλ⨯===⨯⨯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:(N1)m dB Nb=+-+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K3.1 计算步骤:(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 =0.8446(m),得G点。

a .由坡脚A 向下引竖线,在竖线上截取高度H=h+h0(h 为边坡高度,h0 为换算土层高)b.自G 点向右引水平线,在水平线上截取4.5H,得E 点。

根据两角分别自坡角和左点作直线相交于F 点,EF 的延长线即为滑动圆心辅助线。

c.连接边坡坡脚A 和顶点B ,求得AB 的斜度i=1/1.5,据此查《路基路面工程》表4-1得β1,β2。

图1(4.5H 法确定圆心)(2)在CAD 上绘出五条不同的位置的滑动曲线 (3)将圆弧范围土体分成若干段。

(4)利用CAD 功能读取滑动曲线每一分段中点与圆心竖曲线之间的偏角αi (圆心竖曲线左侧为负,右侧为正)以及每分段的面积S i 和弧长L i ; (5)计算稳定系数:首先假定两个条件:a,忽略土条间的竖向剪切力X i 及X i+1 作用;b,对滑动面上的切向力T i 的大小做了规定。

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》(JTG D30—2004),取土的容重γ=18kN/m³,粘聚力C=20kpa。

摩擦角=23º由上可知:填土的摩擦系数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。

a .由坡脚A 向下引竖线,在竖线上截取高度H=h+h0(h 为边坡高度,h0 为换算土层高)b.自G 点向右引水平线,在水平线上截取4.5H,得E 点。

根据两角分别自坡角和左点作直线相交于F 点,EF 的延长线即为滑动圆心辅助线。

c.连接边坡坡脚A 和顶点B,求得AB 的斜度i=1/m,据此查《路基路面工程》表4-1得β1,β2。

土坡稳定性计算计算书

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b(m)1 满布 3.00 -- --土层参数: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。

三、计算公式:Fs =∑{cili+[(γh1i+γ'h2i)bi+qbi]cosθitanφi}/∑[(γh1i+γ'h2i)bi+qbi]sinθi式子中:Fs--土坡稳定安全系数;ci--土层的粘聚力;li--第i条土条的圆弧长度;γ --土层的计算重度;θi--第i条土中线处法线与铅直线的夹角;φi--土层的内摩擦角;bi--第i条土的宽度;hi--第i条土的平均高度;h1i--第i条土水位以上的高度;h2i--第i条土水位以下的高度;γ' --第i条土的平均重度的浮重度;q --第i条土条土上的均布荷载;其中,根据几何关系,求得hi为:hi =(r2-[(i-0.5)×bi-l]2)1/2-[r+l-(i-0.5)×bi]tanα式子中:r --土坡滑动圆弧的半径;l--坡角距圆心垂线与坡角地坪线交点长度;α --土坡与水平面的夹角;h1i的计算公式h1i =hw-{(r-hi/cosθi)×cosθi-[rsin(β+α)-H]}当h1i≥ hi时,取h1i= hi;当h1i≤0时,取h1i= 0;h2i的计算公式:h2i = hi-h1i;hw--土坡外地下水位深度;li的几何关系为:li ={arccos[((i-1)×bi-l)/r]-arccos[(i×bi-l)/r]×2×r×π}/360θi =90-arccos[((i-0.5)×bi-l)/r]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,求得最小的安全系数Fs:------------------------------------------------------------------------------------计算步数安全系数滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m) 第1步 1.930 32.494 1.320 5.953 6.098示意图如下:计算步数安全系数滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m) 第2步 1.751 31.359 3.601 11.772 12.310 示意图如下:计算步数安全系数滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m) 第3步 1.688 30.045 6.166 17.553 18.605 示意图如下:计算步数安全系数滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m) 第4步 1.644 29.624 8.640 23.388 24.933 示意图如下:计算步数安全系数滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m) 第5步 1.585 30.765 10.453 29.634 31.424 示意图如下:--------------------------------------------------------------------------------------计算结论如下:第 1 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 1.930>1.30 满足要求! [标高-4.000 m]第 2 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 1.751>1.30 满足要求! [标高-8.000 m]第 3 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 1.688>1.30 满足要求! [标高-12.000 m]第 4 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 1.644>1.30 满足要求! [标高-16.000 m]第 5 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 1.585>1.30 满足要求! [标高-20.000 m]。

土坡稳定性计算

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:放坡参数:序号 放坡高度L(m) 放坡宽度W(m) 平台宽度B(m) 1 3.5 2.25 0.75 2431.5荷载参数:土层参数:1 填土 3.5 19.8 7.4 20.4 8 202 粘性土 3.5 20 16.3 45.8 21 233 粘性土 3.6 20.3 17.4 64.1 23 23二、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≥1.35的要求。

圆弧滑动法示意图三、计算公式:K sj=∑{c i l i+[ΔG i b i+qb i]co sθi tanφi}/∑[ΔG i b i+qb i]sinθi式子中:K sj --第j个圆弧滑动体的抗滑力矩与滑动力矩的比值;c i --土层的粘聚力;l i--第i条土条的圆弧长度;ΔG i-第i土条的自重;θi --第i条土中线处法线与铅直线的夹角;φi --土层的内摩擦角;b i --第i条土的宽度;h i --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,求得最小的安全系数K sjmin:------------------------------------------------------------------------------------计算步数安全系数滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m) 第1步 1.820 29.190 0.775 5.746 5.798示意图如下:计算步数安全系数滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m) 第2步 1.504 33.548 1.699 11.450 11.575示意图如下:--------------------------------------------------------------------------------------计算结论如下:第1 步开挖内部整体稳定性安全系数K sjmin= 1.820>1.350 满足要求! [标高-4.000 m]第2 步开挖内部整体稳定性安全系数K sjmin= 1.504>1.350 满足要求! [标高-7.500 m]。

第七章 土坡稳定计算

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

边坡稳定性设计计算

边坡稳定性设计计算

边坡稳定性计算一、基本资料土力学指标:天然容重(KN/m3)塑限(%)液限(%)含水量(%)粘聚力(kPa)内摩擦角(。

)tanφ18 14 27 19 19 28 0.53171二、稳定性验算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,中间带取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。

路堤横断面图如下:1)将标准车重转换成土柱高度,按下列公式计算:ℎ0= NQ BLγ公式中:L按《公路丁程技术标准》(JTG BOl)规定对千标准车辆荷载取 12. 8m。

B为荷载横向分布宽度 (m)表示如下:B=Nb+(N-1)m+d其中:N为车辆数,取6;m为相邻两车的轮距,取1.3m ;d为轮胎着地宽度,取0.6m。

即:B = 6×1.8+(6-1)×1.3+0.6 = 17.9m因此ℎ0=NQBLγ=6×55017.9×12.8×18=0.8m2)计算高度HH = h0+H1+H2 =0.8+7+8 =15.8m3)计算平均坡度I已知上部坡度为1:1.25,下部坡度为1:1.5,台阶宽为2m,由已知数据可得平均坡度I为:I =(0.8+7+8):(8.75+2+12)=1:1.44 =1:1.5查规范得β1=26°、β2=35°三、按4.5H法确定滑动圆心辅助线,并绘制不同位置的滑动曲线1)滑动曲线过路基左边缘3/4处,将圆弧范围土体分成8块,如下:(从右往左分为5100×7+5450×1,8块)为4375×8,8块)右往左分为3600×7+3675×1,8块)4)滑动曲线过路基左边缘3/16处,将圆弧范围土体分成8块,如下:(从右往左分为3400×7+3543×1,8块)5)滑动曲线过路基左边缘1/8处,将圆弧范围土体分成8块,如下:(从右往左分为3300×7+2712×1,8块)6)由此可得出5个滑动面的K值,并作图如下:各个滑动面K值数据由上表可见K3曲线为极限的滑动面。

深基坑边坡稳定性计算书模板

深基坑边坡稳定性计算书模板

完美WORD 格式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;考虑地下水位影响;基坑外侧水位到坑顶的距离(m):1.56;基坑内侧水位到坑顶的距离(m):14.000;放坡参数:序号放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m) 条分块数0 3.50 3.50 2.00 0.001 4.50 4.50 3.00 0.002 6.20 6.20 3.00 0.00荷载参数:土层参数:专业知识分享序号土名称土厚度(m)坑壁土的重度γ(kN/m3)坑壁土的内摩擦角φ(°)粘聚力(kPa)饱容重(kN/m3)1 粉质粘土15 20.5 10 10 20.5二、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。

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。

三、计算公式:式子中:Fs --土坡稳定安全系数;c --土层的粘聚力;li--第i条土条的圆弧长度;γ --土层的计算重度;θi --第i条土到滑动圆弧圆心与竖直方向的夹角;φ --土层的内摩擦角;bi --第i条土的宽度;hi --第i条土的平均高度;h1i ――第i条土水位以上的高度;h2i ――第i条土水位以下的高度;γ' ――第i条土的平均重度的浮重度;q ――第i条土条土上的均布荷载;其中,根据几何关系,求得hi为:式子中:r --土坡滑动圆弧的半径;l0 --坡角距圆心垂线与坡角地坪线交点长度;α ---土坡与水平面的夹角;h1i的计算公式当h1i ≥ hi 时,取h1i = hi;当h1i ≤0时,取h1i = 0;h2i的计算公式:h2i = hi-h1i;hw ――土坡外地下水位深度;li 的几何关系为: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,求得最小的安全系数Fs:计算步数安全系数滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m)第1步 1.391 45.259-0.038 8.449 8.449示意图如下:计算步数安全系数滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m)第2步 1.321 52.516 -0.028 18.947 18.947示意图如下:计算步数安全系数滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m)第3步 1.325 55.011 0.279 26.296 26.298示意图如下:计算结论如下:第 1 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 1.391>1.30 满足要求![标高 -5.000 m]第 2 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 1.321>1.30 满足要求! [标高 -10.000 m]第 3 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 1.325>1.30 满足要求! [标高 -13.000 m]附图一基坑平面布置图附图二基坑开挖平面示意图附图三基坑开挖断面图附进度表浓密池及泵房施工进度计划。

土坡稳定计算

土坡稳定计算

度2.125121410Hh h 2211=⨯+⨯=⋅ψ+⋅ψ=ψ32211m/KN 16.18518.18418Hh h =⨯+⨯=⋅γ+⋅γ=γ土 坡 稳 定 计 算 书一. 计算参数由于地质资料无填土的力学参数,所以填土的力学参数(C 、ψ、 γ )根据以往经验取。

土钉间排距S v 、S h 为1.2m 。

填土:C 1=10Kpa ψ1=10度 h 1=4m γ1=18KN/m 3粉质粘土:C 2=26Kpa ψ2=21度 h 2=1m γ2=18.8KN/m 3C 、ψ、γ值取各土层的参数C i 、ψi 、γI 按其厚度h I 加权的平均值。

二. 局部稳定验算1.土钉抗拉断裂极限状态验算施工荷载:q=10KN/m 2 p=γ·z ·K a -2C ·K a +q=18.16×5×0.651-2×13.2×0.651 +10 =47.81KN/m 2p=p(H-0.95)2H =47.81×(5-0.95)2×5=19.36KN/m 2Kpa2.135126410Hh C h C C 2211=⨯+⨯=⋅+⋅=5.142.12.136.1915cos 101.380310S S p cos f A 3hv y >=⨯⨯︒⨯⨯⨯=⋅⋅α⋅⋅-满足要求 2.注浆钉包裹体锚固极限状态验算 界面粘结强度根据经验取τ=40Kpa破裂面以外土钉有效粘结强度L a 经计算为L a =6.38m 钉孔周长D 为:D=πd=3.14×0.1=0.314满足要求 三. 整体稳定验算 1.抗滑动验算把被土钉加固的原位土体视为刚性的重力式挡土墙,墙高取H=5m ,墙厚B=1112α=1112×9×cos15°=8.0m=(8×1.2×5×18.16+8×1.2×10)tg12.2+13.2×8×1.2 =334.5KN抗滑动安全系数K H =F t E a =334.5116.16>1.5 满足要求 2.抗倾覆稳定验算=(5×8×1.2×18.16+10×8×1.2)×825.17.22.12.136.1915cos 38.6314.040S S p cos L D P T hv a i >=⨯⨯︒⨯⨯⨯=⋅⋅α⋅⋅⋅τ=vv v t S B C tg )q S B H S S B (F ⋅⋅+ψ⋅⋅=γ⋅⋅⋅⋅=KN16.1162.1536.19S H p E v a =⨯⨯=⋅⋅=2B )S B q S B H (M v v G ⋅⋅⋅+γ⋅⋅⋅==3870KN ·m抗倾覆安全系数K 。

土体稳定性计算书

土体稳定性计算书

关于土体的稳定性计算书A-N1,A-S1,A-S2,B-S2,B-N,C-S户型。

根据地质勘察报告及设计放坡要求,施工中预留1000mm工作面,并按照1:0.75放坡,这样A-N1户型,A-S1户型,A-S2户型,B-S2户型,B-N 户型,C-S户型中B轴-C轴与1轴-7轴间的土需要全部挖出,我单位采用基坑大开挖,分层开挖,首先大开挖至设计最浅标高上留300mm厚土,第二次挖至设计基底标高预留200mm人工清土。

现将放坡及预留工作面之后的土体放稳定性的计算过程阐述一下,一下以A-N1户型为例进行计算。

(下图为A-N1户型基础的一部分)根据地质勘查报告得知本工程的土体为粘质粉土,内摩擦角为18.3。

粘土的稳定性分析,均质粘土发生滑坡时,其滑动面形状大多数为一近似圆弧面的曲面(如下图所示)在进行理论分析采用圆弧面计算,粘性土的稳定性分析的常用方法有条分法和稳定数法。

条分法是一种试算法,其计算方法比较简单合理,在工程中应用广泛,如下为计算书部分:(1.)按比例绘制剖面图:(2.)任意选一点O为圆心,以OA为半径(R)作圆弧ab,ab即为滑圆弧面。

(3.)将滑动面以上土体竖直分成宽度相等的若干土条并编号,编号时可以圆心O的铅垂线为0条,图中向右为正,向左为负。

为使计算方便,可取各分条宽度为b=R/10,则sina1=0.1,sina2=0.2,sinAi=0.1i。

cosa1=根号(1-a2*ai)=0.995,cosa2=0.980,这样可以减少大量的三角函数计算。

(4.)计算作用在ef上的剪切力和抗剪力Si,土条自重Gi和荷载Qi 在滑动面ef上的法向反力Ni和切向反力Ti分别为:Ni=(Gi+Qi)*cosaiTi=(Gi+Qi)*sinai抗剪力Si为:Si=CiTi+(Ci+Qi)* cosai*tanφi(注:φ为摩擦角)(5.)计算安全稳定系数K的值(沿整个滑动面上的抗剪力与剪切力之比)K=S/K=∑[cili+(Gi+Qi)* cosai*tanφi]/ ∑(Gi+Qi)*sinai 简化为:K=∑tanφi/∑tanai<0由于向左边为负值,条形基础放坡及独立基础放坡,以致两边放坡有交叉点,如下简图所示,则向右部分的正值几乎没有,得知K的值小于0且小于1。

岩土边坡稳定性计算书

岩土边坡稳定性计算书

边坡稳定性定量评价1 边坡岩土力学参数确定根据野外鉴别和室内试验并结合地区经验,综合确定该边坡岩土力学参数如下:已有素填土天然重度: 19.0KN/m3抗剪强度:φ=15°,c=0KPa。

粉质粘土天然重度: 20.08KN/m3天然抗剪强度:φ=15°,c=20KPa(经验折减值)2 稳定性计算方法根据该边坡实际情况,选取3-3′剖面作为计算剖面,计算简图见下图4.3.3。

根据《岩土工程勘察规范》(GB50021~2001),采用基于极限平衡理论的折线型滑动面的传递系数法进行该土质边坡现状稳定系数计算。

3边坡稳定性定量计算选取3-3′剖面作为计算剖面,采用传递系数法计算如下:图 4.3.3 边坡稳定性验算条块划分示意图表4.3.3 边坡稳定性验算表上述计算表明,该边坡整体稳定性系数为1.06,目前处于极限稳定状态,这与现状调查基本一致。

随着时间推移、暴雨和上部继续回填加载,该土质边坡为欠稳定边坡,可能产生沿基岩面滑动破坏。

根据试验及前述分析计算,并结合经验,建议支护设计时按折线型滑动(暴雨饱水状态)考虑,填土重度取饱和重度20.0kN/m,粉质粘土重度取饱和重度20.35kN/m,粉质粘土抗剪强度取饱水时C=15kPa,Φ=13°。

此时,该边坡的稳定系数为0.834.可知,在长期下雨的情况下,边坡容易失稳,产生滑坡。

4.4 边坡整治措施建议4.4.1 边坡整治方案鉴于土质边坡高度较大,处于欠稳定状态,建议采用桩板挡墙支护。

桩板挡墙应按要求设置泄水孔、伸缩缝等构造措施。

此外,还应作好墙顶和脚作好截、排水等工作。

墙背回填土均应按要求回填并压实,均应加强监测。

4.4.2 基础持力层选择预计支挡结构处主要为素填土、粉质粘土和泥岩。

素填土物理力学性质差,承载力低,不能直接作基础持力层。

粉质粘土埋深大,承载力也不大,也不能作基础持力层。

强风化基岩分布不稳定,承载力不大,也不宜作基础持力层。

土坡稳定性分析计算

土坡稳定性分析计算
ห้องสมุดไป่ตู้
费伦纽斯法
泰勒分析法
泰勒经过大量计算分析后提出:
1
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。
2
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
个面是水平且坡面为平面。
条分法:适用于非均质土坡、
B
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。
粘性土的土坡稳定分析
圆弧滑动面通过坡脚点,称为坡脚圆; 圆弧滑动面通过坡面上的点,称为坡面圆; 圆弧滑动面通过坡脚以外的点,称为中心圆。 均质粘性土的土坡失稳破坏时,其滑动面常常 是曲面,通常可以近似地假定为圆弧滑动面,一般 有以下三种形式:
圆弧滑动面分析方法
整体稳定分析法:主要适用于
A
均质简单土坡,即土坡上下两
瑞典条分法分析步骤
(1)按比例绘出土坡截面图(右图); (2)任意一点O作为圆心,以O点至坡脚A作为半径r, 作滑弧面AC; (3)将滑动面以上土体竖直分成几个等宽土条,土条宽 为0.1r; (4)按图示比例计算各土条的重力Gi, 滑动面ab近似取 直线,ab直线与水平面夹角为βi;分别计算Gi在ab面 上法向分力和切向分力: 土条两侧面上的法向力、切向力相互平衡抵消(由此引 起的误差一般在10%~15%),可以不计。

边坡稳定计算书

边坡稳定计算书

1-1剖面顶部坡面------------------------------------------------------------------------计算项目:等厚土层土坡稳定计算 3------------------------------------------------------------------------[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 2坡面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 超载数1 14.000 7.800 02 10.000 0.000 1超载1 距离0.010(m) 宽10.000(m) 荷载(15.00--15.00kPa) 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 19.000 --- 18.000 5.500 --- --- --- --- --- --- ---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: 自动搜索最危险滑裂面条分法的土条宽度: 1.000(m)搜索时的圆心步长: 1.000(m)搜索时的半径步长: 0.500(m)------------------------------------------------------------------------计算结果:------------------------------------------------------------------------ 最不利滑动面:滑动圆心 = (5.200,17.160)(m)滑动半径 = 17.156(m)滑动安全系数 = 1.065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)--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------0.962 1.893 -12.707 0.95 18.00 5.50 6.45 0.00 0.00 0.000.00 0.00 -1.42 17.791.8932.825 -9.535 0.94 18.00 5.50 18.87 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -3.13 18.792.8253.756 -6.393 0.94 18.00 5.50 30.36 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -3.38 19.773.7564.687 -3.270 0.93 18.005.50 40.93 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -2.34 20.734.6875.619 -0.157 0.93 18.00 5.50 50.61 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -0.14 21.645.6196.550 2.955 0.93 18.00 5.50 59.38 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.06 22.506.5507.481 6.077 0.94 18.00 5.50 67.26 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 7.12 23.307.481 8.412 9.217 0.94 18.00 5.50 74.23 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 11.89 24.048.412 9.344 12.385 0.95 18.00 5.50 80.26 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 17.21 24.719.344 10.275 15.592 0.97 18.00 5.50 85.34 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 22.94 25.3210.275 11.206 18.850 0.98 18.00 5.50 89.41 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 28.89 25.8611.206 12.137 22.173 1.01 18.00 5.50 92.41 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 34.88 26.3412.137 13.069 25.577 1.03 18.00 5.50 94.30 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 40.71 26.7813.069 14.000 29.081 1.07 18.00 5.50 94.95 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 46.15 27.1714.000 14.930 32.706 1.10 18.00 5.50 89.51 0.00 0.00 0.00 0.00 13.79 55.82 28.2614.930 15.859 36.482 1.16 18.00 5.50 78.17 0.00 0.00 0.00 0.00 13.94 54.77 27.9415.859 16.789 40.453 1.22 18.00 5.50 65.10 0.00 0.00 0.00 0.00 13.94 51.29 27.7816.789 17.718 44.676 1.31 18.00 5.50 49.99 0.00 0.00 0.00 0.00 13.94 44.95 27.9117.718 18.648 49.238 1.42 18.00 5.50 32.35 0.00 0.00 0.00 0.00 13.94 35.06 28.5418.648 19.577 54.275 1.59 18.00 5.50 11.41 0.00 0.00 0.00 0.00 13.94 20.58 30.09总的下滑力 = 464.911(kN)总的抗滑力 = 495.285(kN)土体部分下滑力 = 464.911(kN)土体部分抗滑力 = 495.285(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)坡面基本处于稳定状态,设计可考虑坡面防护。

边坡稳定性计算书(理正软件计算)

边坡稳定性计算书(理正软件计算)

计算书目录1理正边坡稳定分析成果 (1)1.1Ⅰ-Ⅰ剖面 (1)1.2Ⅱ-Ⅱ剖面 (5)1.3Ⅲ-Ⅲ剖面 (8)1.4Ⅳ-Ⅳ剖面 (11)2Geoslpe 计算成果 (14)2.1Ⅰ-Ⅰ剖面(Ⅰ区) (14)2.2剖面Ⅳ-Ⅳ(Ⅱ区) (18)1理正边坡稳定分析成果1.1Ⅰ-Ⅰ剖面------------------------------------------------------------------------ 1.1.1计算项目:Ⅰ-Ⅰ土坡稳定(工况1-一般气象条件+土体自重)------------------------------------------------------------------------ [计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 剩余下滑力计算不考虑地震不同土性区域数 4区号重度饱和重度粘聚力内摩擦角全孔压节点编号(kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 系数1 19.300 19.960 25.000 20.000 ---2 19.300 20.000 15.000 18.000 ---3 17.800 18.230 15.000 12.000 ---4 25.800 26.300 24440.000 21.150 ---[水面信息]采用总应力法考虑渗透力作用不考虑边坡外侧静水压力[计算条件]剩余下滑力计算目标: 计算剩余下滑力剩余下滑力计算时的安全系数: 1.015计算结果: 剩余下滑力 = -0.942(kN)本块下滑力角度 = 328.833(度)[计算条件]剩余下滑力计算目标: 计算剩余下滑力剩余下滑力计算时的安全系数: 1.000计算结果: 剩余下滑力 = -21.855(kN)本块下滑力角度 = 328.833(度)------------------------------------------------------------------------ 1.1.2计算项目:Ⅰ-Ⅰ土坡稳定(工况2-久雨(暴雨)+土体自重)------------------------------------------------------------------------ [计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 剩余下滑力计算不考虑地震[坡面信息]不同土性区域数 4区号重度饱和重度粘聚力内摩擦角全孔压节点编号(kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 系数1 19.300 19.960 25.000 20.000 ---2 19.300 20.000 15.000 18.000 ---3 17.800 18.230 15.000 12.000 ---4 25.800 26.300 24440.000 21.150 ---[水面信息]采用总应力法考虑渗透力作用不考虑边坡外侧静水压力[计算条件]剩余下滑力计算目标: 计算剩余下滑力剩余下滑力计算时的安全系数: 0.851计算结果: 剩余下滑力 = 0.478(kN) 本块下滑力角度 = 328.833(度)[计算条件]剩余下滑力计算目标: 计算剩余下滑力剩余下滑力计算时的安全系数: 1.000计算结果: 剩余下滑力 = 250.877(kN) 本块下滑力角度 = 328.833(度) ------------------------------------------------------------------------ 1.1.3计算项目:Ⅰ-Ⅰ加固土坡稳定(工况1-一般气象条件+土体自重)------------------------------------------------------------------------ [计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 剩余下滑力计算不考虑地震[坡面信息]坡面线段数 12坡面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 超载数1 0.381 2.947 02 3.791 0.000 03 3.561 2.049 04 2.136 1.229 05 4.855 2.794 06 3.829 2.203 07 4.060 0.935 08 7.920 2.844 09 3.572 1.995 010 3.813 1.233 011 0.452 0.377 012 5.858 5.284 0[土层信息]不同土性区域数 4区号重度饱和重度粘聚力内摩擦角全孔压节点编号(kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 系数1 19.300 19.960 25.000 20.000 ---2 19.300 20.000 15.000 18.000 ---3 17.800 18.230 15.000 12.000 ---4 25.800 26.300 24440.000 21.150 ---[水面信息]采用总应力法不考虑渗透力作用不考虑边坡外侧静水压力[滑面信息]滑面线段数 9 滑面线起始点坐标: (0.000,0.000)滑动面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 矢高(m) 粘聚力(kPa) 内摩擦角(度)1 1.941 -1.174 0.000 ---- ----2 3.130 -1.112 0.000 ---- ----3 4.056 -0.190 0.000 ---- ----4 5.735 0.940 0.000 ---- ----5 6.100 2.515 0.000 ---- ----6 8.547 5.978 0.000 ---- ----7 7.060 6.740 0.000 ---- ----8 6.000 6.740 0.000 ---- ----9 6.000 10.570 0.000 ---- ----[筋带信息]采用锚杆锚杆道数: 10筋带号距地面水平间距总长度倾角材料抗拉锚固段锚固段粘结强高度(m) (m) (m) (度) 力(kN) 长度(m) 周长(m) 度(kPa)1 3.00 3.60 15.00 25.00 720.00 3.00 0.41 400.002 4.60 3.60 15.00 25.00 720.00 3.00 0.41 400.003 6.20 3.60 15.00 25.00 720.00 3.00 0.41 400.004 7.80 3.60 15.00 25.00 720.00 3.00 0.41 400.005 9.40 3.60 12.00 25.00 720.00 3.00 0.41 400.006 11.00 3.60 12.00 25.00 720.00 3.00 0.41 400.007 12.60 3.60 12.00 25.00 720.00 3.00 0.41 400.008 14.20 3.60 12.00 25.00 720.00 3.00 0.41 400.009 15.80 3.60 12.00 25.00 720.00 3.00 0.41 400.0010 17.40 3.60 12.00 25.00 720.00 3.00 0.41 400.00 [计算条件]剩余下滑力计算目标: 计算剩余下滑力剩余下滑力计算时的安全系数: 1.640计算结果: 剩余下滑力 = -6.276(kN) 本块下滑力角度 = 328.833(度)------------------------------------------------------------------------1.1.4计算项目:Ⅰ-Ⅰ加固土坡(仅考虑锚杆)稳定(工况2-久雨(暴雨)+土体自重)------------------------------------------------------------------------[计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 剩余下滑力计算不考虑地震[坡面信息]坡面线段数 12坡面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 超载数1 0.381 2.947 02 3.791 0.000 03 3.561 2.049 04 2.136 1.229 05 4.855 2.794 06 3.829 2.203 07 4.060 0.935 08 7.920 2.844 09 3.572 1.995 010 3.813 1.233 011 0.452 0.377 012 5.858 5.284 0[土层信息]不同土性区域数 4区号重度饱和重度粘聚力内摩擦角全孔压节点编号(kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 系数1 19.300 19.960 25.000 20.000 ---2 19.300 20.000 15.000 18.000 ---3 17.800 18.230 15.000 12.000 ---4 25.800 26.300 24440.000 21.150 ---[水面信息]采用总应力法不考虑渗透力作用不考虑边坡外侧静水压力[滑面信息]滑面线段数 9 滑面线起始点坐标: (0.000,0.000)滑动面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 矢高(m) 粘聚力(kPa) 内摩擦角(度)1 1.941 -1.174 0.000 ---- ----2 3.130 -1.112 0.000 ---- ----3 4.056 -0.190 0.000 ---- ----4 5.735 0.940 0.000 ---- ----5 6.100 2.515 0.000 ---- ----6 8.547 5.978 0.000 ---- ----7 7.060 6.740 0.000 ---- ----8 6.000 6.740 0.000 ---- ----9 6.000 10.570 0.000 ---- ----[筋带信息] 采用锚杆锚杆道数: 10筋带号距地面水平间距总长度倾角材料抗拉锚固段锚固段粘结强高度(m) (m) (m) (度) 力(kN) 长度(m) 周长(m) 度(kPa)1 3.00 3.60 15.00 25.00 100.00 3.00 0.41 400.002 4.60 3.60 15.00 25.00 100.00 3.00 0.41 400.003 6.20 3.60 15.00 25.00 100.00 3.00 0.41 400.004 7.80 3.60 15.00 25.00 100.00 3.00 0.41 400.005 9.40 3.60 12.00 25.00 100.00 3.00 0.41 400.006 11.00 3.60 12.00 25.00 100.00 3.00 0.41 400.007 12.60 3.60 12.00 25.00 100.00 3.00 0.41 400.008 14.20 3.60 12.00 25.00 100.00 3.00 0.41 400.009 15.80 3.60 12.00 25.00 100.00 3.00 0.41 400.0010 17.40 3.60 12.00 25.00 100.00 3.00 0.41 400.00 [计算条件]剩余下滑力计算目标: 计算剩余下滑力剩余下滑力计算时的安全系数: 1.250计算结果: 剩余下滑力 = 38.597(kN) 本块下滑力角度 = 328.833(度))------------------------------------------------------------------------1.1.5抗滑动桩验算------------------------------------------------------------------------原始条件:墙身尺寸:桩总长: 12.000(m)嵌入深度: 6.000(m)截面形状: 圆桩桩径: 0.200(m)桩间距: 0.600(m)嵌入段土层数: 1桩底支承条件: 铰接计算方法: M法土层序号土层厚(m) 重度(kN/m3) M(MN/m4)1 50.000 25.800 20.000初始弹性系数A: 0.000(MN/m3)初始弹性系数A1: 0.000(MN/m3)桩前滑动土层厚: 6.000(m)桩顶锚索水平刚度: 1.000(MN/m)物理参数:桩混凝土强度等级: C25桩纵筋:I12.6桩纵筋级别: A3桩最大抵抗弯矩:19.22 kNm(安全系数1.25)桩最大抗剪力:561.1 kN(安全系数1.25)坡线与滑坡推力:参数名称参数值推力分布类型矩形桩后剩余下滑力水平分力 45.000(kN/m)桩后剩余抗滑力水平分力 0.000(kN/m)滑坡推力作用情况[桩身所受推力计算]假定荷载矩形分布:桩后: 上部=4.500(kN/m) 下部=4.500(kN/m)桩前: 上部=0.000(kN/m) 下部=0.000(kN/m)桩前分布长度=6.000(m)桩身内力计算计算方法: m 法内侧最大弯矩 = 18.797(kN-m) 距离桩顶 6.720(m)外侧最大弯矩 = 19.281(kN-m) 距离桩顶 2.640(m)最大剪力 = 17.968(kN) 距离桩顶 6.000(m)桩顶位移 = 44(mm)锚索水平拉力 = 14.432(kN)------------------------------------------------------------------------1.1.6计算项目:Ⅰ-Ⅰ加固土坡(锚杆+抗滑桩)稳定(工况2-久雨(暴雨)+土体自重)------------------------------------------------------------------------Ⅰ-Ⅰ加固土坡稳定性验算注:利用理正边坡稳定分析软件计算时,将抗滑桩所承担的抗滑力以锚杆力的形式施加。

土坡稳定性计算实例

土坡稳定性计算实例

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):2.000;基坑内侧水位到坑顶的距离(m):4.500;放坡参数:序号放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m)1 2.20 1.20 0.802 2.30 1.00 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 局布 3.00 1 1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。

三、计算公式:F s=∑{c i l i+[(γh1i+γ'h2i)b i+qb i]cosθi tanφi}/∑[(γh1i+γ'h2i)b i+qb i]sinθi式子中:F s --土坡稳定安全系数;c i --土层的粘聚力;l i--第i条土条的圆弧长度;γ --土层的计算重度;θi --第i条土中线处法线与铅直线的夹角;φi --土层的内摩擦角;b i --第i条土的宽度;h i --第i条土的平均高度;h1i --第i条土水位以上的高度;h2i --第i条土水位以下的高度;γ' --第i条土的平均重度的浮重度;q --第i条土条土上的均布荷载;其中,根据几何关系,求得h i为:h i=(r2-[(i-0.5)×b i-l0]2)1/2-[r+l0-(i-0.5)×b i]tanα式子中:r --土坡滑动圆弧的半径;l0 --坡角距圆心垂线与坡角地坪线交点长度;α --土坡与水平面的夹角;h1i的计算公式h1i=h w-{(r-h i/cosθi)×cosθi-[rsin(β+α)-H]}当h1i≥ h i时,取h1i = h i;当h1i≤0时,取h1i = 0;h2i的计算公式:h2i = h i-h1i;h w --土坡外地下水位深度;l i的几何关系为:l i={arccos[((i-1)×b i-l0)/r]-arccos[(i×b i-l0)/r]×2×r×π}/360θi=90-arccos[((i-0.5)×b i-l0)/r]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,求得最小的安全系数Fs:------------------------------------------------------------------------------------计算步数安全系数滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m)第1步 1.571 84.935 -351.284 191.238399.965示意图如下:计算步数安全系数滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m)第2步 2.765 30.495 0.561 6.516 6.541 示意图如下:--------------------------------------------------------------------------------------计算结论如下:第1 步开挖内部整体稳定性安全系数Fs= 1.571>1.30 满足要求! [标高-2.300 m]第2 步开挖内部整体稳定性安全系数Fs= 2.765>1.30 满足要求! [标高-4.500 m]。

土坡稳定性分析计算

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。

折线滑动法边坡稳定性设计计算书

折线滑动法边坡稳定性设计计算书

折线滑动法边坡稳定性设计计算书依据《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2002)一. 参数信息具有导向性结构的土质边坡,滑动面一般近似折线形。

黄土边坡成折线形滑动,是折线滑动面的一例。

一般性粘土基础边坡,如果边坡土层内有固定的软弱面,或者土质的 c 与φ值有显著差别,且土层的层面成直线或近似直线,整个边坡的滑动面将成折线形。

(如图) 边坡土体类型为:红粘土;边坡工程安全等级:三级边坡(1.25);边坡稳定计算方法:水平力法;边坡土体重度为:19.00kN/m3;边坡土体内聚力为:27.00kPa;边坡土体内摩擦角:25.00°;边坡高度为:6.00m;边坡斜面倾角为:53.00°;边坡顶部均布荷载:12.00kN/m2。

二. 折线滑动法计算边坡稳定性如图所示的边坡,其边坡的最小稳定系数出现在三段折线的滑动面上;计算时,按土质条件将边坡分为三层,则整个土坡稳定系数 K ,可表示如下:式中:Q i——第 i 块土块滑动面上的滑动力;——第 i 块土块滑动面倾角;iφi——第 i 块土块土体内摩擦角;c i——第 i 块土块内聚力;l i——第 i 块土块滑动面长度。

如果土质比较均匀,或取有关指标的加权平均值,则可得稳定系数 K 的简化式为a 与b 为引用函数,等于式中: c ——边坡土体的内聚力;γ——边坡土体容重;Ωi——第 i 块土块的面积。

选定最危险滑动面,对不同的边坡结构参数,可得到 a 和 b 的简化公式为式中: n ——边坡率(α=arctg(1/n));φ——边坡土体内摩擦角;ξa——边坡高度的影响系数;ξb——边坡高度的影响系数。

坡高 H 影响系数表---------------------------------------------------------------------------------H(m) ξaξb H(m) ξaξb1 1.8209 60.80212 1.6374 29.36553 1.5388 19.18414 1.4725 14.18265 1.4230 11.22026 1.3838 9.26537 1.3515 7.8807 8 1.3241 6.84979 1.3004 6.0529 10 1.2796 5.419011 1.2611 4.9029 12 1.2444 4.474813 1.2292 4.1141 14 1.2153 3.806115 1.2026 3.5402 16 1.1907 3.308217 1.1797 3.1042 18 1.1694 2.923419 1.1598 2.7620 20 1.1507 2.617221 1.1421 2.4865 22 1.1340 2.368023 1.1263 2.2600 24 1.1190 2.161225 1.1120 2.0705 26 1.1054 1.987027 1.0990 1.9098 28 1.0929 1.838229 1.0870 1.7717 30 1.0814 1.7098---------------------------------------------------------------------------------对于坡高为6.00的边坡,查上表可得到ξa=1.3838,ξb=9.2653,所以可求得:a = (0.49 - 0.2×(1/0.75) +0.02×25.00) × 1.3838 = 1.00b = (0.1 - 0.03×(1/0.75)) × 9.2653 = 0.56此时的边坡稳定系数 K 为:K = 1.00 +(27.00/19.00)×0.56 = 1.795;此边坡稳定系数 K min≥ 1.25,满足边坡稳定性要求!。

边坡稳定计算书

边坡稳定计算书

路基边坡稳定性分析本设计计算内容为广西梧州绕城高速公路东段k15+400~k16+800路段中出现的最大填方路段。

该路堤边坡高22m,路基宽26m,需要进行边坡稳定性验算。

1.确定本设计计算的基本参数本段路段路堤边坡的土为粘性土,根据《公路路基设计规范》,取土的容重γ=18.5kN/m³,粘聚力C=20kpa,内摩擦角C=24º,填土的内摩擦系数ƒ=tan24º=0.445。

2.行车荷载当量高度换算高度为:25500.8446(m)5.512.818.5NQhBLλ⨯===⨯⨯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:(N1)m dB Nb=+-+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K3.1 计算步骤:(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 =0.8446(m),得G点。

a .由坡脚A 向下引竖线,在竖线上截取高度H=h+h0(h 为边坡高度,h0 为换算土层高)b.自G 点向右引水平线,在水平线上截取4.5H,得E 点。

根据两角分别自坡角和左点作直线相交于F 点,EF 的延长线即为滑动圆心辅助线。

c.连接边坡坡脚A 和顶点B ,求得AB 的斜度i=1/1.5,据此查《路基路面工程》表4-1得β1,β2。

图1(4.5H 法确定圆心)(2)在CAD 上绘出五条不同的位置的滑动曲线 (3)将圆弧范围土体分成若干段。

(4)利用CAD 功能读取滑动曲线每一分段中点与圆心竖曲线之间的偏角αi (圆心竖曲线左侧为负,右侧为正)以及每分段的面积S i 和弧长L i ; (5)计算稳定系数:首先假定两个条件:a,忽略土条间的竖向剪切力X i 及X i+1 作用;b,对滑动面上的切向力T i 的大小做了规定。

m土坡稳定性计算计算书

m土坡稳定性计算计算书

m土坡稳定性计算计算书公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]6-7m土坡稳定性计算书本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣编着中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编着人民教同出版社、《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;不考虑地下水位影响;放坡参数:序号放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m)12荷载参数:序号类型面荷载q(kPa) 基坑边线距离b1(m) 宽度b(m)1 满布 -- --土层参数:极限摩擦阻力(kPa)15饱和重度γ(kN/m3)sat序号2土名称中风化岩土厚度(m)土的重度γ(kN/m3)22土的内摩擦角φ(°)45粘聚力C(kPa)30(kN/m3)22极限摩擦阻力(kPa)60饱和重度γsat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≥的要求。

三、计算公式:Fs =∑{cili+[(γh1i+γ'h2i)bi+qbi]cosθitanφi}/∑[(γh1i+γ'h2i )bi+qbi]sinθi 式子中:Fs--土坡稳定安全系数;ci--土层的粘聚力;li--第i条土条的圆弧长度;γ --土层的计算重度;θi--第i条土中线处法线与铅直线的夹角;φi--土层的内摩擦角;bi--第i条土的宽度;hi--第i条土的平均高度;h1i--第i条土水位以上的高度;h2i--第i条土水位以下的高度;γ' --第i条土的平均重度的浮重度;q --第i条土条土上的均布荷载;其中,根据几何关系,求得hi为:hi =(r2-[×bi-l]2)1/2-[r+l-×bi]tanα式子中:r --土坡滑动圆弧的半径;l 0 --坡角距圆心垂线与坡角地坪线交点长度; α --土坡与水平面的夹角; h 1i 的计算公式h 1i =h w -{(r-h i /cos θi )×cos θi -[rsin(β+α)-H]} 当h 1i ≥ h i 时,取h 1i = h i ; 当h 1i ≤0时,取h 1i = 0; h 2i 的计算公式:h 2i = h i -h 1i ; h w --土坡外地下水位深度; l i 的几何关系为:l i ={arccos[((i-1)×b i -l 0)/r]-arccos[(i ×b i -l 0)/r]×2×r ×π}/360 θi =90-arccos[(×b i -l 0)/r] 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,求得最小的安全系数Fs :------------------------------------------------------------------------------------计算步数 安全系数 滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m)第1步 示意图如下:计算步数安全系数滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m)第2步示意图如下:--------------------------------------------------------------------------------------计算结论如下:第 1 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= > 满足要求! [标高 m]第 2 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= > 满足要求! [标高 m]。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

土坡稳定性计算书
计算依据:
1、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012
2、《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:
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≥1.35的要求。

圆弧滑动法示意图
三、计算公式:
K sj=∑{c i l i+[ΔG i b i+qb i]cosθi tanφi}/∑[ΔG i b i+qb i]sinθi
式子中:
K sj --第j个圆弧滑动体的抗滑力矩与滑动力矩的比值;
c i --土层的粘聚力;
l i--第i条土条的圆弧长度;
ΔG i-第i土条的自重;
θi --第i条土中线处法线与铅直线的夹角;
φi --土层的内摩擦角;
b i --第i条土的宽度;
h i --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,求得最小的安全系数K sjmin:------------------------------------------------------------------------------------
计算步数安全系数滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m)
第1步 1.448 29.589 -0.250 4.738 4.744
示意图如下:
--------------------------------------------------------------------------------------
计算结论如下:
第1 步开挖内部整体稳定性安全系数K sjmin= 1.448>1.350 满足要求! [标高-3.200 m]。

相关文档
最新文档