瑞典条分法-PPT
瑞典条分法基本原理
瑞典条分法基本原理
嘿，朋友！今天咱们来好好聊聊瑞典条分法的基本原理。
啥是瑞典条分法呢？简单来说，就好比搭积木，要一块一块稳稳地搭起来，而瑞典条分法就是帮助我们分析土体稳定性的一个厉害工具！
比如说，你想想看，一座山坡如果不稳定，是不是随时可能滑坡呀？这时候瑞典条分法就派上用场啦！它把山坡土体分成好多小块，就像把一个大蛋糕切成好多片一样。
然后呢，去计算每一小块的作用力，看看能不能保持平衡。
这就好像你挑担子，两边重量得差不多，不然你就走不稳啦！
咱再深入点说，就像你在玩跷跷板，一头重一头轻肯定不行呀，得找到那个平衡点。
瑞典条分法就是帮我们找这个土体的平衡点呢！你说神奇不神奇？比如说在修一条路的时候，工程师们就得用这个方法来保证路边的土坡稳稳当当的，不然车开着开着路塌了可咋办呀！
它跟我们的生活可息息相关呢！没有它，那些高楼大厦、桥梁隧道怎么能安全地建起来呀？它就像一个幕后英雄，默默地保障着我们的生活安全。
哎呀，你想想，如果没有瑞典条分法，这世界得乱成啥样呀！那么多建筑不得摇摇晃晃呀！所以说呀，这瑞典条分法可真是太重要啦！咱得好好了解了解它，是不是？
我的观点就是：瑞典条分法是岩土工程领域极其重要的一个方法，它为土体稳定性分析提供了可靠的依据，保障了众多工程的安全实施，真的是功不可没啊！。
瑞典条分法的基本假定
瑞典条分法的基本假定
瑞典条分法是一种常用的风险管理方法，其基本假定包括以下几个方面：
1. 风险是客观存在的，它是指在特定的环境下，某种事件对目标造成不利影响的可能性和影响程度。
2. 风险可以分解成不同的因素，如概率、影响、时间、空间等等。
每个因素都可以采用不同的量化方法来衡量。
3. 风险可以通过采取措施来降低，措施的效果可以用降低风险的程度来衡量。
4. 风险的处理应该基于客观的分析和评估，而非主观的臆断和猜测。
5. 风险管理应该是一个不断循环的过程，包括风险识别、风险评估、风险控制、风险监测等环节。
总之，瑞典条分法的基本假定是以客观数据和科学方法为基础，通过对风险因素的分析和量化来实现对风险的有效管理和控制。
- 1 -。
圆弧滑动面的边坡稳定计算方法完整版.ppt
QB tan cL Q tanB cL
tan B
QB Q
tan
B
tan
用B代替进行稳定性验算
此法适用于全浸水路堤，是一种简易方法，可供粗 略估算参考。
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41
2. 悬浮法
假想用水的浮力作用，间接抵消动水压力对边坡的 影响，即在计算抗滑力矩中，用降低后的内摩擦角 反应浮力的影响（抗滑力矩相应减少），而在计算 滑动力矩中，不考虑因浮力作用，滑动力矩没有减 少，用以抵偿动水压力的不利影响。
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34
2. 路基稳定性的计算方法
（1）总应力法
软土地基稳定性计算模式
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35
稳定系数K值为：
总应力法计算的K值主要是为快速施工 瞬时加载情况下提供的安全系数，而未 考虑在路堤荷载作用下，土层固结所导 致的土层总强度的增长。
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36
（2）有效固结应力法
有效固结应力法可以求固结过程中任意时刻已知 固结度的安全系数，但它本身不计算固结度，只 是把固结度作为已知条件。
稳定系数K值为：
值得注意的是，当固结度较小时，用有效固结应 力法计算的安全系数不一定比用快剪指标的总应 力法计算的安全系数大。
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37
第五节 浸水路堤的稳定性分析
浸水路堤的受力状况： 自重 行车荷载 水的浮力（取决于浸水深度） 渗透动水压力（取决于水的落差或坡降）
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38
双侧渗水路堤水位变化示意图
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基于不同规范中的瑞典条分法的几个问题探讨
05
结论与展望
研究结论
瑞典条分法在实践中的应用价值
通过对不同规范中的瑞典条分法进行比较分析，发现该方法在工程实践中具有较高的应用价值，能够为设计提供更加合理、 经济、安全的解决方案。
瑞典条分法在不同规范中的异同点
不同规范中的瑞典条分法在基本原理、计算方法和应用范围上存在一定的差异，但总体上保持了相似的框架和核心思想。
瑞典条分法的历史与发展
历史
瑞典条分法最早由瑞典工程师提出，经过多年的发展和完善，已成为一种常用的 土体稳定性分析方法。
发展
随着计算机技术和数值分析方法的不断发展，瑞典条分法逐渐被应用于非均质土 坡、复杂应力条件和三维空间的稳定性分析，并不断改进和完善。
瑞典条分法的基本原理
基本原理
瑞典条分法基于弹性理论中的应力-应变关系和位移边界条件，将土体划分为若干条带，每条带都具有自己的 应力分布和位移情况。通过对每条带的应力状态进行分析，可以得出整体土体的应力分布和位移情况，从而评 估土体的稳定性。
规范二中的问题探讨
总结词
该规范对瑞典条分法的应用做出了重要贡献，但仍存在 部分局限性。
详细描述
规范二在瑞典条分法的应用中，对一些关键问题进行了 深入研究，如安全距离、视距等，为实际操作提供了宝 贵的指导。然而，规范二仍存在一些局限性，如在处理 复杂道路交通情况时，规范二可能无法提供更为细致的 指导。
规范三中的问题探讨
总结词
该规范对瑞典条分法的应用具有实际指导意义，但也存 在部分不足之处。
详细描述
规范三在瑞典条分法的应用中，对实际操作中可能出现 的问题进行了全面的分析和解释，如车辆的侧向位移、 行人流量等。此外，规范三还提供了一些实用的计算方 法和公式，对实际操作具有很强的指导意义。然而，在 一些特殊情况下，规范三可能无法提供具体的解决方案 。
边坡工程第4章边坡稳定性极限平衡条分法
✓ 条块刚性假设：对滑体进行条分后，各条块为刚性块体，只发生整
A
体运动而不产生条块内部的变形。
安全系数定义
Xi+1
ci li N i tan i
Fs
Ti
Ti
T fi
ci li N i tan i
Ti
Fs
R
Ei
hi Xi
Ti
Ni
7
3
W
衡状态下，滑体的未知量有：
(1) 安全系数Fs，1个；
O
平衡条件(各力对圆心O的力矩平衡)
(1) 滑动力矩：
(2) 抗滑力矩：
R
B
M s Wd
L
L
0
0
M R f dl R (c n tan )dl R
L
CA c R n tan dl R
A
C
W
d
0
注：(其中 n n l 是未知函数)
三维极限平衡条分法
提出背景
4.1
概述
4.1 概念
极限平衡条分法(下文简称条分法)起源于20世纪初期，由瑞典学者Petersson提出，后经过Fellenius等人修
正后在世界各国得到普遍推广，发展到70年代，条分法的工程实践案例已经有很多，其理论体系较为完备。
源方法：瑞典圆弧法(整体圆弧法)
平衡条件及其计算公式的区别。
4.1
目录
CONTENTS
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
概述
瑞典条分法
提出背景
基本假设
计算分析
计算方法评析
《瑞典条分法》课件
该方法由瑞典工程师 K.E.Petterson在20世纪30年代提 出，后来得到了进一步完善和发 展。
主要特点
考虑土压力分布
简化计算
该方法考虑了土压力沿土坡高度的分 布，能够更准确地分析土坡的稳定性 。
相对于其他数值分析方法，瑞典条分 法计算过程相对简单，易于理解和应 用。
应力-应变关系
利用土体的应力-应变关系来描述土体 的变形和破坏，能够更准确地预测土 坡的失稳模式和滑坡的滑动面。
加强与实际工程的结合，不断优 化和完善瑞典条分法，提高其在 解决实际工程问题中的实用性和
可靠性。
THANKS
感谢观看
计算步骤
01
02
03
04
确定滑坡体的几何参数和物理 参数，如滑坡体的尺寸、土的 容重、内摩擦角、粘聚力等。
将滑坡体划分为若干个竖向土 条，并计算各土条的重力、水
压力和地震力等作用。
计算各土条的抗滑力和下滑力 ，判断滑坡体的稳定性。
根据计算结果，提出相应的治 理措施和建议。
公式推导
瑞典条分法的公式推导基于极限平衡 理论，通过力的平衡条件和土的极限 平衡条件，推导出各土条的抗滑力和 下滑力的计算公式。
实例二：水库大坝安全评估
总结词
确保大坝稳定与安全
详细描述
瑞典条分法在水库大坝安全评估中发挥了关键作用。通过对大坝的应力、应变、 位移等参数进行监测和分析，评估大坝的稳定性和安全性，及时发现和解决潜在 的安全隐患，确保水库的正常运行和下游人民群众的生命财产安全。
实例三：海岸防护工程
总结词
保护沿海地区免受蚀
简化复杂问题
对于非常复杂的地形和土壤条件，单独使用瑞典条分法可 能面临较大的困难。结合其他方法可以简化计算过程，提 高计算效率，并更好地处理复杂问题。这种综合方法有助 于更有效地解决实际工程中的土压力问题。
瑞典圆弧法
分析BCDE块的平衡
BC
P1= W1sin 1—(W1cos1 tg)/Fs
代入EDA块的平衡方程,滑动力 与抗滑力
E W1 T1
Fs =抗滑力/滑动力
需要迭代
N1
W2
P1 D
1
A
T2
N2
共七十四页
2 无粘性土土坡的稳定(wěndìng)分 析
四. 无粘性土的非线性强度(qiángdù)指标 对滑动面的影响
共七十四页
安全系数 的定义 (ānquán xìshù)
土坡沿着某一滑裂面的安全系数F是这样定义
(dìngyì)的，将土的抗剪强度指标降低为c’/F, tan’/F, 则土体沿着此滑裂面处处达到极限
平衡，即
=c’e+’e tan’e c’e = c’/F
tan’e = tan’/F
共七十四页
2 无粘性土土坡的稳定(wěndìng)分析
共七十四页
1 概述
一、土坡：具有(jùyǒu)倾斜面的土体
2．人工(réngōng)土坡
¤ 挖方：沟、渠、坑、池
露 天 矿
共七十四页
1 概述
一、土坡：具有(jùyǒu)倾斜面的土体
人工 土坡 2．
(réngōng)
¤ 填方：堤、坝、路基、堆料
共七十四页
人工 土坡 1 概述(ɡài shù)
2．
2. 其中圆心O及半径R是任意(rènyì)假设的，还
必须计算若干组（O, R）找到最小安全系
数
———最可能滑动面
3. 适用于饱和粘土
共七十四页
3 粘性土坡-条分法基本原理
二、条分法的基本原理及分析
(fēnxī)
原理 1．
瑞典圆弧条分法
-30
-30
10
33.75 -30
11
37.125 -30
12
40.5 -30
13
43.875 -30
14
47.25 -30
确定β1、β2交点
x
1.4648595
圆心所在直线方程
y=(-$J$6$X$24)/(4. 5*$J$6$X$23)*x+ $X$24 -($J$6$X$24)/(4. 5*$J$6$X$23)* $X$23
y
0 4.194808819 8.389618 12.58443 16.77924 20.97404
由β2确定圆心所在位置
x
17.32050808 15.68845727 14.05641 12.42436 10.7923 9.160254
y
30 31.2298385 32.45968 33.68952 34.91935 36.14919
2.09174 2.510088 2.928436 3.346783 3.765131 4.183479 4.601827 5.020175 5.438523 -0.02089 -0.01255 -4.5E-05 0.016641 0.037509 0.062565 0.091818 0.125276 0.162948 0.151567 0.151567 0.151567 0.151567 0.151567 0.151567 0.151567 0.151567 0.151567 1.674237 1.973012 2.27004 2.56532 2.858848 3.150623 3.440641 3.728897 4.015387 0.000255 0.000255 0.000255 0.000255 0.000256 0.000256 0.000257 0.000257 0.000258 42.18287 42.18292 42.183 42.18309 42.18321 42.18334 42.1835 42.18368 42.18388
瑞典条分法ppt课件
16
186.60
W icosi 11.0 32.1 48.5 59.41 58.33 36.62 12.67
258.6314
四、泰勒图表法
土坡的稳定性相关因素：
泰勒（Taylor,D.W， 1937）用图表表达影 响因素的相互关系
抗剪强度指标c和、 重度 、土坡的尺寸
坡角 和坡高H
稳定数
土坡的临界高 度或极限高度
根据不同的 绘出 与Ns的关系曲线
泰勒图表法适宜解决简单土坡稳定分析的问题：
①已知坡角及土的指标c、、，求稳定的坡高H
②已知坡高H及土的指标c、、，求稳定的坡角
③已知坡角、坡高H及土的指标c、、，求稳定安全系数F15
五、例题分析 【例】一简单土坡=15°,c =12.0kPa, =17.8kN/m3，
6
最危险滑动面圆心的确定
O β2 A R
β1 β
B
对于均质粘性土 土坡，其最危险 滑动面通过坡脚
=0 F
s
β1 β
B
>0
圆心位置在EO
的延长线上
圆心位置由β1， β2确定
O β2 A
H 2H
4.5H
E
7
二、条分法
O
对于外形复杂、 >0的粘性
土土坡，土体分层情况时，要
R
βi
d c
B
C 确定滑动土体的重量及其重心 位置比较困难，而且抗剪强度 的分布不同，一般采用条分法
H 分析
i A
ab
滑动土体 分为若干 垂直土条
土坡稳定 安全系数
各土条对滑弧 圆心的抗滑力 矩和滑动力矩
第3章路基边坡稳定性设计
1 K
[Q2
c os 2
E1
sin(1
2 )]tan2
c2l2
Chongqing Jiaotong University
重庆交通大学
第3章 路基边坡稳定性设计
3.4 不平衡推力传递法(传递系数法、剩余推力法)
验算方法：
第n块土块的剩余下滑力；
En
Tn
Rn K
[Qn sin n
18030’
30028’ 45045’
重庆交通大学
重庆交通大学
第3章 路基边坡稳定性设计
3.5 浸水路堤边坡稳定性验算
最不利情况：最高水位骤然降落 验算方法：考虑浮力和动水压力作用，其余同普通路堤。
动水压力： D IB0
Chongqing Jiaotong University
重庆交通大学
第3章 路基边坡稳定性设计
复习题
1.简述影响路基边坡稳定性的因素。 2.何为力学验算法？何为工程地质法？ 3. 路基边坡稳定性分析中，有关的计算参数如何确定？ 4.简述荷载当量高度的计算方法。 5.简述直线法、圆弧法和不平衡推力传递法的使用条件和计算方 法。 6.在路基边坡稳定性验算中，已求得某个滑动面上的稳定系数K＝ 1.5，试问该路基边坡是否稳定？为什么？ 7.在路基边坡稳定性验算中，浸水路堤与普通路堤有何区别？
重庆交通大学
第3章 路基边坡稳定性设计
3.4 不平衡推力传递法(传递系数法、剩余推力法)
验算方法：
②自上而下分别计算各土块的剩 余下滑力；
E1
T1
R1 K
Q1 sin 1
1 K
(Q1 cos 1
瑞典条分法
2.2.1.1 Fellenius’s methodFellenius’s method (Fellenius 1936) is the simplest one of all the methods which make use of vertical slices. It is also known as the “Swedish”, “Ordinary” or “USBR” method. Figure 2.1 shows the region above the assumed circular failure surface divided into vertical slices. Figure 2.2 shows a single slice with all forces acting on it. In Fellenius’s method, both the vertical and horizontal inter-slice forces are neglected. The normal force on the base of the slice is calculated by summing forces in a direction perpendicular to the bottom of the slice. By taking the moments about the center of the slip circle and assuming that every point along the slip surface has the same value of factor of safety, the factor of safety can be calculated as follow:[][]∑∑′Δ−+Δ′=αϕαsin tan )cos (W l u W l c F s (2-1)where c ′ and φ′ are shear strength parameters at the mid-point of the slice base; W is the total weight of the slice; α is the inclination of the base of the slice; u is the pore water pressure at the mid-point of the slice base and l Δ is the length of the base of the slice. According to the US Army Corps of Engineers (2003), the equation for Fellenius’s method can be also written as:The derivation procedures for Eqs. (2-1) and (2-2) are different. Eq. (2-1) is derived by first solving the force because of the total weight of slice in a direction perpendicular to the base of the slice and then subtracting the force because of pore water pressures. For Eq. (2-2), it is derived by first calculating an “effective” weight of slice by subtracting the uplift force due to pore water pressure from the total weight,and then resolving forces in a direction perpendicular to the slice base. It should be noted that Eq. (2-1) can lead to unrealistically low or negative stresses on the base of slice in effective stress analysis. US Army Corps of Engineers (2003) recommended to use Eq. (2-2) because it could lead to more reasonable results when pore water pressures are considered.Figure 2.1 Vertical slices within slipping soil massFigure 2.2 Forces acting on a single vertical sliceThe factor of safety calculated from Fellenius’s method may differ by as much as 20% from that from rigorous methods (Whitman and Bailey 1967), especially when the pore water pressures are high. Although the error is generally on the safe side, the error may be so large as to yield uneconomical designs. When 0=φ, this method yields the same factor of safety as most rigorous methods.b。
瑞典条分法计算边坡稳定性
说明：
1、本边坡计算采用瑞典条分法计算；
2、以边坡坡脚为圆心建立坐标系；
3、本边坡计算，需要输入的基本参数有：边坡高度、边坡角度、滑动圆弧圆心坐标、土层重度、土的有效粘聚力、内摩擦角，水头高、各土层厚度、附加荷载情况等；
4、其他计算因子可根据实际工程情况调整；
5、土条宽度建议采用（0.05——0.1）R（滑动圆半径）；本人经验在一般土条宽度越小，Ks值也会偏小；本边坡计算只作为计算范本，实际计算时应按要求调整；
6、有效内摩擦角：考虑地下水；当通过不同地层时，按土条中线位置在相应的土层来确定的；
7、有效粘聚力：考虑地下水；当通过不同地层时，按土条中线位置在相应的土层来确定的；
8、地下水水头高h wi 取土条中点数值，故水压U i=γw h wi b i。
用瑞典条分法计算坝坡稳定的步骤：
用瑞典条分法计算坝坡稳定的步骤：用条分法计算坝坡稳定的步骤:
1、选取计算代表断面(一般取坝的最大断面);
2、画出浸润线(根据渗流分析成果)
3、选定滑弧圆心(在坝坡中点铅垂线与外法线之间，以中点为圆心，半径为
(1/2~3/4)L的范围内);
4、选取定滑出点(可取坡脚点);
5、画出滑弧;
6、确定土条的宽度，土条的宽度取为滑弧半径的整数倍，b=R/m，m为土条数，
可以取10~20;
7、对滑动体进行条分(条分时以滑弧圆心垂线为第0条的中线，分别往上下划
分并编号，编号时取逆滑动方向为正，顺滑动方向为负); 8、计算土条分段高度;
9、计算分段自重(不同段采用不同重度指标);
10、计算各土条渗透压力水头;
11、利用公式计算各土条抗滑力、下滑力;
12、累加抗滑力和下滑力;
求安全系数。
13、
21/2 注:sinα=i/m;cosα=(1-(i/m))ii i为土条编号，逆滑动方向为1、2、3。
，顺滑动方向为-1、-2、-3。
;m为土条数。