边坡稳定及参数选取

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边坡测量的技巧与注意事项

边坡测量的技巧与注意事项

边坡测量的技巧与注意事项边坡是指山坡、河岸等斜坡地貌,它们具有一定的高度和倾斜度。

在工程建设中,边坡的稳定性是一个重要的考虑因素,因此对边坡的测量工作十分关键。

本文将介绍边坡测量的一些技巧与注意事项。

一、测量设备的选择与使用测量边坡时,常用的设备有全站仪、测距仪和水准仪等。

全站仪是一种多功能测量仪器,具备测角、测距和测高等功能,适用于各种地形条件下的测量工作。

测距仪可以用来测量边坡的距离,适用于开阔地带的测量。

水准仪则常用于测量边坡的高程。

在选择设备时,需要根据具体的测量任务和地形条件来确定使用何种仪器。

在使用测量设备时,需要熟练掌握其操作方法。

全站仪使用时需要设置基准点和观测点,准确测量角度和距离。

测距仪需要对准目标并触发测距,保持仪器稳定以获取准确的测量结果。

水准仪的使用需要注意水平仪的调整和测量杆的垂直摆放。

二、边坡测量的关键参数边坡测量中,有一些关键参数需要特别关注。

首先是边坡的倾斜度,这是指边坡与水平面之间的夹角,常用度数形式表示。

倾斜度决定了边坡的陡峭程度,对边坡的稳定性有重要影响。

在测量倾斜度时,需使用全站仪等设备测量边坡上下两点的高程,并计算其高度差。

另一个关键参数是边坡的高度。

边坡的高度直接影响着边坡的稳定性和工程设计。

测量边坡高度时,需结合实际情况选取适当的测量方法,可以利用测距仪进行直接测量,也可以采用水准仪进行间接测量。

同时,边坡的形状也是需要考虑的重要因素。

边坡的形状可以分为平缓坡、陡峭坡和复杂坡等。

在测量形状时,需使用全站仪等设备对边坡进行多点观测,获取坡面的详细形态数据。

这些数据在工程设计和施工中具有重要的参考价值。

三、边坡测量的注意事项在进行边坡测量时,需要注意以下几个方面。

首先是安全问题。

边坡往往位于山区、河岸等险峻地貌,易发生地质灾害,如滑坡、塌方等。

在进行测量工作时,应密切关注环境变化,确保测量人员的安全。

其次是保护环境。

边坡测量往往需要在自然环境中进行,应尽量减少对当地生态环境的影响。

土方工程中的边坡稳定性分析与加固处理方法

土方工程中的边坡稳定性分析与加固处理方法

土方工程中的边坡稳定性分析与加固处理方法引言:边坡稳定性在土方工程中扮演着至关重要的角色。

随着城市化进程的加快和土地开发的不断扩大,对土方工程的要求也越来越高。

因此,对边坡的稳定性分析和加固处理方法的研究显得尤为重要。

一、边坡稳定性分析的基本原理边坡的稳定性是指在承受水压、荷载和地震等自然力作用下,坡体不发生破坏或发生破坏但不影响工程安全的能力。

边坡稳定性分析的基本原理包括地质条件分析、边坡形态参数计算、荷载计算和边坡稳定性分析方法选择等。

地质条件分析是边坡稳定性分析的基础。

通过对岩土层的工程地质调查,获取边坡的地质信息,如土层厚度、土层类型、坡度等,从而确定边坡的物理性质。

边坡形态参数计算包括边坡高度、坡度和坡面形状等参数的计算。

这些参数的合理选择对于边坡稳定性分析起着重要的作用。

荷载计算是指对边坡上的荷载进行合理的计算。

荷载分为静荷载和动荷载两种类型,静荷载包括土重荷载、地震力和水压力等,动荷载包括风荷载和车辆荷载等。

边坡稳定性分析方法的选择根据边坡的具体情况而定。

常用的边坡稳定性分析方法有平衡法、有限元法、反分析法等。

二、边坡稳定性问题及其原因边坡稳定性问题主要表现为边坡滑塌、边坡侧移、边坡临界水位降低等现象。

这些问题的发生原因一般可以归结为外力因素、地质因素和施工因素三个方面。

外力因素包括降雨、地震、水压力等自然力对边坡的影响。

降雨过程中,土壤的饱和度增加,会导致边坡重力和孔隙水压力的增加,从而导致边坡滑塌的发生。

地震则会导致边坡土层的动力性质发生改变,引起边坡的破坏。

水压力也会通过渗流等方式对边坡产生不利影响。

地质因素主要包括土层的物理性质、岩土层结构的稳定性等。

土体的力学性质和岩土层的结构对边坡的稳定性起着关键作用。

如土壤的黏性和强度等决定了边坡的抗剪强度。

施工因素主要包括边坡施工过程中的不当操作、施工方法的选择不合理等。

如边坡施工中土方的开挖和填筑操作不当会导致边坡的不稳定。

三、边坡稳定性分析方法的选择边坡稳定性分析方法的选择应根据边坡的具体情况和工程要求来确定。

边坡稳定性分析及评价

边坡稳定性分析及评价

边坡稳定性分析及评价作者:陈元芳来源:《西部资源》2017年第02期摘要:边坡稳定性分析及评价是边坡治理的关键。

本文分别对土质边坡和岩质边坡进行了变形主要影响因素及破坏模式分析、稳定性分析及评价。

关键词:破坏模式;计算方法;稳定性1. 边坡基本情况边坡所属地貌为剥蚀残丘,坡面表土已基本剥离,微地貌单元为陡坡或陡崖。

边坡高度5m~10m,宽度70m~80m,坡度50°~65°,边坡走向总体呈北东向(方位角约70°),边坡西侧为土质边坡,东侧为岩质边坡。

东侧边坡坡面岩体节理裂隙发育,存在较多不稳定楔形体和块石,易发生崩塌。

2. 地质环境条件2.1 边坡岩土工程性质边坡岩土层情况较为简单,上部为0.5m~1.5m的坡残积覆盖层,厚度薄,坡体岩土层主要为燕山期二次侵入的黑云母二长花岗岩(γ52-3)。

边坡东西两侧坡高一般约5m,中部坡高一般约8m~10m,坡面坡度一般呈上缓下陡状,边坡下部陡峭(坡度60°~65°),上部稍缓(坡度50°~60°),总体坡度一般50°~65°。

边坡坡体主要为全—强风化的花岗岩,上部分布薄层坡残积成因的砾质黏性土层,边坡坡面发育灌草植被。

2.2 水文地质条件根据现场调查及区域地质资料,边坡坡脚位于当地侵蚀基准面以上,边坡区汇水面积约0.4km2,地势起伏较大,地表径流经东侧坡脚地势低洼区域排出场外,周边无地表水体分布。

场地第四系松散层较薄,地下水主要为基岩风化裂隙和构造裂隙水。

2.3 地震珠海市抗震设防烈度为Ⅶ度,设计基本地震加速度为0.10g,设计地震分组为第二组,设计地震特征周期为0.40s。

3. 边坡稳定性分析及评价3.1 边坡变形主要影响因素及破坏模式分析边坡稳定性影响因素有诸多方面,就该边坡而言,其稳定性影响因素主要有:边坡形态、边坡高度及坡度、边坡的物质组成结构特征、汇水条件及面积、地层岩性、岩土体工程地质特性、降雨、人类工程活动等。

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。
图 1-1 1-1'线开采终了剖面图
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关,通系电1,力过根保管据护线生高0不产中仅工资2艺料22高试2可中卷以资配解料置决试技吊卷术顶要是层求指配,机置对组不电在规气进范设行高备继中进电资行保料空护试载高卷与中问带资题负料2荷试2,下卷而高总且中体可资配保料置障试时2卷,32调需3各控要类试在管验最路;大习对限题设度到备内位进来。行确在调保管整机路使组敷其高设在中过正资程常料1工试中况卷,下安要与全加过,强度并看工且25作尽52下可22都能护可地1关以缩于正小管常故路工障高作高中;中资对资料于料试继试卷电卷连保破接护坏管进范口行围处整,理核或高对者中定对资值某料,些试审异卷核常弯与高扁校中度对资固图料定纸试盒,卷位编工置写况.复进保杂行护设自层备动防与处腐装理跨置,接高尤地中其线资要弯料避曲试免半卷错径调误标试高方中等案资,,料要编试求5写、卷技重电保术要气护交设设装底备备置。4高调、动管中试电作线资高气,敷料中课并设3试资件且、技卷料中拒管术试试调绝路中验卷试动敷包方技作设含案术,技线以来术槽及避、系免管统不架启必等动要多方高项案中方;资式对料,整试为套卷解启突决动然高过停中程机语中。文高因电中此气资,课料电件试力中卷高管电中壁气资薄设料、备试接进卷口行保不调护严试装等工置问作调题并试,且技合进术理行,利过要用关求管运电线行力敷高保设中护技资装术料置。试做线卷到缆技准敷术确设指灵原导活则。。:对对在于于分调差线试动盒过保处程护,中装当高置不中高同资中电料资压试料回卷试路技卷交术调叉问试时题技,,术应作是采为指用调发金试电属人机隔员一板,变进需压行要器隔在组开事在处前发理掌生;握内同图部一纸故线资障槽料时内、,设需强备要电制进回造行路厂外须家部同出电时具源切高高断中中习资资题料料电试试源卷卷,试切线验除缆报从敷告而设与采完相用毕关高,技中要术资进资料行料试检,卷查并主和且要检了保测解护处现装理场置。设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。

边坡稳定分析技术应用实例研究

边坡稳定分析技术应用实例研究

边坡稳定分析技术应用实例研究在各类工程建设中,边坡的稳定性是一个至关重要的问题。

边坡失稳可能会引发严重的灾害,如滑坡、崩塌等,给人民的生命财产安全带来巨大威胁。

因此,准确的边坡稳定分析对于保障工程的安全和顺利进行具有重要意义。

本文将通过实际案例,深入探讨边坡稳定分析技术的应用。

一、边坡稳定分析技术概述边坡稳定分析是评估边坡在各种荷载和环境条件下保持稳定状态的能力。

目前,常用的边坡稳定分析方法主要包括极限平衡法和数值分析法。

极限平衡法是一种经典的分析方法,其基本思想是假设边坡沿着某一潜在滑动面发生滑动,通过对滑动体进行静力平衡分析,计算出安全系数来评价边坡的稳定性。

常见的极限平衡法有瑞典条分法、毕肖普法等。

数值分析法则是利用计算机模拟技术,对边坡的应力、应变和位移等进行分析。

有限元法、有限差分法和离散元法是常用的数值分析方法。

数值分析法能够更真实地反映边坡的复杂力学行为和边界条件,但计算过程相对复杂。

二、实例介绍以某高速公路的路堑边坡为例,该边坡高度约 30 米,坡角为 45 度。

边坡主要由粉质黏土和强风化砂岩组成,由于施工开挖和降雨等因素的影响,边坡出现了局部变形和裂缝。

为了评估该边坡的稳定性,首先进行了工程地质勘察,详细了解了边坡的地层结构、岩土体物理力学性质等。

通过现场采样和室内试验,获取了岩土体的重度、内摩擦角、粘聚力等参数。

三、边坡稳定分析过程1、建立模型根据勘察资料,采用有限元软件建立了边坡的三维数值模型。

模型中考虑了岩土体的本构关系、边界条件和荷载情况。

2、参数选取将室内试验获取的岩土体参数输入到模型中,并根据经验和相关规范对参数进行适当的修正。

3、计算分析分别采用极限平衡法和有限元法对边坡进行稳定性分析。

在极限平衡法中,选取了几个可能的滑动面进行计算,得到相应的安全系数。

在有限元分析中,计算了边坡在自重、降雨和地震等工况下的应力、应变和位移分布。

4、结果评估通过对比两种方法的计算结果,综合评估边坡的稳定性。

第三讲边坡稳定性计算全过程

第三讲边坡稳定性计算全过程

第三讲边坡稳定性计算全过程边坡是指地面或岩石的斜坡,由于地质、工程结构或人为因素等原因,边坡可能会发生滑坡、坍塌等不稳定现象,因此边坡稳定性计算是工程设计中的重要环节。

本文将介绍边坡稳定性计算的全过程。

边坡稳定性计算过程主要包括选取边坡几何参数、确定边坡承载力和应力状态、计算安全系数和稳定性分析。

首先,需要选取合适的边坡几何参数,包括边坡的高度、坡度、坡面角等。

这些参数对边坡的稳定性有着重要的影响,需要根据具体情况进行选取。

接下来,需要确定边坡的承载力和应力状态。

边坡的承载力是指边坡能够承受的最大荷载,其取决于边坡材料的强度特性。

根据土壤或岩石的强度参数,可以计算边坡的承载力。

应力状态是指边坡内部的应力分布情况,可以通过有限元分析或理论计算进行确定。

然后,需要进行边坡的安全系数计算。

安全系数是评价边坡稳定性的重要指标,是边坡承载力与作用在边坡上的力的比值。

通常,安全系数大于1时,表示边坡稳定;安全系数小于1时,表示边坡不稳定。

安全系数的计算可以使用理论方法、有限元分析或实测数据等多种方法。

最后,进行边坡稳定性分析。

边坡稳定性分析是根据边坡参数、承载力和应力状态,通过计算安全系数来评估边坡的稳定性。

在分析过程中,通常需要考虑边坡的剪切强度、抗滑稳定性、土体的重力等因素,并进行相应的计算。

边坡稳定性分析可以通过手算、计算软件或有限元分析等方法进行。

总结起来,边坡稳定性计算的全过程包括选取边坡几何参数、确定边坡承载力和应力状态、计算安全系数和稳定性分析。

在实际工程中,为了确保边坡的稳定性,需要进行细致的计算过程,并根据计算结果进行相应的工程设计和措施的采取。

边坡稳定性分析的数值模拟

边坡稳定性分析的数值模拟

1・FLAC 数值模拟上机题计算模型分别如图1、2、3所示,边坡倾角分别为30。

、45 °、60。

,岩土体参数为:密度p 二2500 kg/n?,弹性模量E = 1 x 108 Pa,泊松比卩二0.3,抗拉强度ct 二0.8 x 106 Pa,内聚力C 二4.2x 104 pa ,摩擦角 17°,膨胀角△二 20°。

试用FLAC/软件建立单位厚度的计算模型,并进行网格剖分,参数赋值,设定合理的边界条件,利 用FLAC 3D 软件分别计算不同坡角情况下边坡的稳定性,并进行结果分析。

附换算公式:331 kN/m = 100 kg/m剪切弹性模量:图1倾角为30。

的边坡(•单位:、m ))F 图2倾角为45 ’的边坡(单位:m )9X ---------------------------------------------------1 __________ 109__________图3倾角为60」的边坡(单位:m )实例分析:1)坡角为30。

时的边坡情况:25.36■4010Q4048.452体积弹性模豊FLAC3D 3.00Se!tif>as: Mcoe< Perspectr/e 16:5O 15 Sal JLH07 2008Center:Elation:X: 5.000^001X: o ooo 丫:Y: 0.000Z 3-OOOe^OOl z:o.oa)D«: 2.77564002Mag.: iAro : 22.500eerier:Roialion X: 5 (X064001 X: o ooo Y: i.COOe*000 Y: 0.000Z 3.000e.001 Z: 0.000 DiSl:2-775e^ OOMaa,:1Ang: 22500计算代码(模式)new ;开始一个新的分析gen zone brick pO 0 0 0 pl 100 0 0 p2 0 2 0 p3 0 0 40 &size 50 1 10 gen zone brick &;生成下面的矩形,沿x、y、z二房向分为50, 1,10分pO 40 0 40 p1 100 0 40 p2 40 2 40 p3 74.64 0 60 &p4 100 2 40 p5 74.64 2 60 p6 100 0 60 p7 100 2 60 &size 30 1 10;生成上面的梯形,沿X 、y、z二房向分为30,1,10分fix z range z -0.1 0.1fix x range x -0.1 0.1fix x range x 99.9 100.1fix y range y -0.1 0.1fix y range y 1.9 2.1model mohrprop coh=4.2e4 ten=8e5 fric=17;固定模型底面;固定模型左面;固定模型右面;固定模型前面;固定模型后面;库伦摩尔模型;力学参数赋值ini den s=2500set gra=0,0,-9.8prop bulk 8.3e7 shear 3.85e7 ini zvel 0ini xdisp 0 ydisp 0 zdisp 0 plot create slope ;重力设置乂方向初始速度为°X y Z方向初始位移为仓IJ 建一个斜坡添加坐标轴plot add axes plot add block plot show solve fos file slope3dfos.sav associated强度折减法求解FLAC3D 3.0 025701 M 8ei Per spec ttv e22:14 18 sal Jun 07 2006SurfaceM 啣ac ■ O OOOe. 000Velocityf/ ac im im - 4.906e 007Lines ty e图4网格剖分图图5速度矢量图FLAC3D 3.00 Step 2570i Mo<3e< Perspective 22:l7:l7SalJun07 200er L A u u n.uu$top 2S701 M odd Per spectrv e 222036SalJ un 07 2038Cemer: Rotation:XrS OOOe-OOl X: 0.000Y: 1.0004000 Y: 0.000Z: 30006.001 Z: 0830«: 2.77564002 Mag. 1。

黄土边坡强度参数的选取及应用

黄土边坡强度参数的选取及应用

分类号: P62 10710 22251长安大学硕士学位论文黄土边坡强度参数的选取及应用雷晓锋指导教师姓名钱壮志(教授)申请学位级别硕士学科名称地质工程论文提交日期2005.05论文答辩日期2005年5 月日学位授予单位长安大学答辩委员会主席:学位论文评阅人:2005年月日摘要强度参数是边坡稳定性计算的重要指标,由于取样和试验过程中对土样的扰动和受力状态的改变,目前通过试验获取强度参数不可缺少但又难以采用,因此选择合理的强度参数是黄土地区边坡工程设计的主要问题。

本文通过大量滑坡和极限边坡现场地形的测量资料,将反算强度参数和实验参数进行了对比分析,确定了强度参数的选取原则,并根据选定的强度参数计算给出了黄土边坡设计的基本参数。

文章主要进行了以下方面的调查研究工作:1.自陕北至关中210国道沿线按自然地理条件和黄土工程性质的差异分为三段。

对沿线所有极限边坡测绘了典型断面、老滑坡测绘了地形轮阔,并恢复了老滑坡原地形,原地形也作为极限边坡,绘制出其主断面,为边坡参数的反算提供了地质模型。

将极限边坡统计分析,得出各区段的坡高与坡度的相关关系。

2.在现场测会的同时,在典型边坡和滑坡断面上,采取了原状土样,室内做了常物理力学性质指标测试,并做了在三种不同排水和固结条件下的直剪和三轴试验。

对试验数据的统计分析,得出各种土性参数的空间变化规律和试验方式和试验条件对强度参数的影响。

总的特点是各段c值的变异性较高,而φ值的变异性很小,且不同试验方法c值变化大,φ值变化小。

3.根据工程上常用的Bishop法,对参数反算模型进行优化。

将条分法中的求和优化为积分,推导了求解稳定系数的积分公式,避免人工进行分条的不便。

考虑到边坡参数反演时,滑动面也是不确定的,提出了一种最危险滑动面的搜索方法。

通过编程实现了稳定性计算和参数反算的功能。

计算表明,稳定性计算时,最危险滑动面对应稳定系数极小值;参数反算时,无论是c,还是φ,最危险滑动面对应的是极大值。

边坡稳定及参数选取

边坡稳定及参数选取

第四章堤防边坡失稳的除险加固汛期堤防边坡失稳包括临水坡的滑坡和崩岸与背水坡的滑坡,这些险情严重地威胁着堤防的安全,必须对其进行彻底的有效的治理。

堤防边坡失稳的原因是多方面的,在除险加固前必须对引起失稳的原因进行仔细地分析判断,找出原因,有针对性的采用相应的除险加固措施。

加固工作必须以《堤防工程设计规范》为依据,精心设计和施工。

加固后堤防必须达到设计标准。

本章就边坡失稳除险加固的有关技术问题做一系统的介绍,主要内容包括边坡失稳的成因与分类,滑坡的安全复核,边坡除险加固技术和崩岸除险加固技术。

第一节边坡失稳的成因与类型一、边坡失稳的成因堤防建成后,在运用中可能会遇到各种各样的情况,如汛期河湖水位涨、落、冲刷;台风季节风浪的袭击;暴雨时的浸水以及生物洞等等均会使堤防边坡失稳。

现分述如下:1.渗流原因在汛期,当河水位上涨到一定高度时,且持续时间又较长,堤身(在浸润线以下部分)将呈浸水的饱和状态,土体完全饱和后,抗剪强度降低,堤身的自重增加,相应的下滑力增大。

另外,渗流产生的渗透力,进一步增加了滑动体的滑动力。

综上所述,在渗流作用下堤身滑动体重量增加,抗剪强度降低和渗透力增加等均是导致滑坡产生的重要原因。

(二)水流冲刷浸袭原因水流冲刷浸袭岸坡主要发生在临水坡。

如在河流凹岸部分,往往主流逼岸。

受环流冲刷特别是急流顶冲的作用,岸坡淘刷通常较为严重。

一旦岸脚防护设施抵抗不住水流的冲刷力,护脚将被破坏,使岸脚的坡度逐渐变陡,直至失去平衡引起岸坡失稳破坏,即为通常所说的崩岸险情。

这种破坏多发生在河道弯曲河势复杂的凹岸堤段。

在汛期的涨水过程中或枯水期都有发生。

另外,当水位退至滩地地面高程以下并且堤身内渗水又不能及时排出时,将产生反向渗透力。

再加上浸水饱和堤身自重增加和强度降低,往往会发生坍塌。

如不及时处理,坍塌会逐步向堤防坡脚逼近,直到坡脚,引起岸坡失稳滑坡。

这种滑坡均发生在临水坡。

(三)堤防地基问题引起的滑坡堤防地基主要有两个问题,其一是地基的天然强度不够,其二是当截水设施失效时,由于大量渗水形成管涌而引起的堤防坍塌破坏。

边坡稳定性计算

边坡稳定性计算

计算中给出三种不同的圆心搜索范围,用遗传 进化算法计算结果如下:
结论:
遗传进化算法模拟了生物遗传进化过程, 克服了传统方法容易陷入局部极小值的缺点, 是一种全局优化算法。
参考文献: 参考文献:
1、 杨学堂、王飞 ,边坡稳定性评价方法及发展趋势 ,岩土工程
技术 ,2004,18(2):103~106 2、 I.B.DONALD,边坡稳定性的有限元评价,西北水资源与水工 程,1996,7(3):89~95 3、 孙涛、顾波,边坡稳定性分析方法评述,岩土工程界,5 (11):48~50 4、 陈新民,罗国煜。基于经验的边坡稳定性灰色系统分析与评 价。岩土工程学报,1999,21(5):638~641 5、肖专文、张奇志,遗传进化算法在边坡稳定性分析中的应用 , 岩土工程学报 ,1998,18(1):43~46
一、定量分析法
1,极限平衡分析方法 极限平衡分析方法计算简便,是目前最 常用方法.它是通过分析在临界破坏状态下, 土体外力与内部强度所提供抗力之间的平衡, 计算土体在自身和外力作用下的土体稳定程 度.目前已有的极限平衡分析方法有:斯宾塞 法,毕肖普条分法,简布法,沙尔玛法和楔体 极限平衡分析法等等。其缺点是在力学上作了 一些简化假设。
4,遗传进化算法 ,
遗传进化算法是一种新发展起来的全局搜索 算法。此法首先随机生成一组模型,将模型的 每个参数表示为二进位制数码,然后对种群内 各模型根据具体问题所给的目标函数决定其生 存概率,来进行优胜劣汰,再把剩下的较优的 个体进行交换和变异,最终完成一次最种群的 繁殖,反复循环,来模拟生物进化规律。它的 特点是在检索了少部分搜索空间后便能迅速的 收敛于最有解。该方法模拟了生物遗传进化的 过程,克服了传统方法容易陷入局部极小值的 缺点,是一种全局优化算法。

边坡稳定性计算

边坡稳定性计算
计算方法
采用极限平衡法和数值分析法相结合的方法进行计算。
稳定性分析
通过计算得到安全系数为1.05,表明该边坡处于临界稳定 状态,需采取加固措施进行治理。加固措施包括锚杆格构 护坡、预应力锚索等。
05
CATALOGUE
边坡稳定性加固措施与建议
加固措施类型及原理
支挡结构加固
通过挡土墙、抗滑桩等支挡结构,承担边坡的土压力,阻止边坡 滑动。
研究成果总结
1 2 3
边坡稳定性计算模型
成功构建了考虑多种因素的边坡稳定性计算模型 ,提高了预测精度。
数值分析方法
发展了基于有限元、离散元等数值分析方法的边 坡稳定性计算技术,实现了复杂条件下边坡稳定 性的快速评估。
实时监测技术
将实时监测技术应用于边坡稳定性计算中,实现 了对边坡变形、渗流等过程的实时监测和预警。
排水系统加固
设置排水沟、截水沟等,排除地表水和地下水,降低边坡土体的含 水量,提高边坡稳定性。
加筋土加固
在边坡土体中加入拉筋或加筋材料,提高土体的抗剪强度和整体性 ,增加边坡的稳定性。
加固措施选择与优化
选择原则
根据边坡的地质条件、工程要求 、施工条件等因素,选择经济合 理、技术可行的加固措施。
优化方向
01
边坡类型
ห้องสมุดไป่ตู้
岩质边坡,高度20m,由砂岩和泥岩互层构成,坡度1:1。
02
计算方法
采用数值分析法中的有限元法进行计算。
03
稳定性分析
通过计算得到安全系数为1.15,表明该边坡在天然状态下处于基本稳定
状态,但在开挖或爆破等扰动作用下可能会发生局部失稳或崩塌。
实例三:复杂条件下边坡稳定性计算

黄土边坡强度参数的选取及应用

黄土边坡强度参数的选取及应用

分类号: P62 10710 22251长安大学硕士学位论文黄土边坡强度参数的选取及应用雷晓锋指导教师姓名钱壮志(教授)申请学位级别硕士学科名称地质工程论文提交日期2005.05论文答辩日期2005年5 月日学位授予单位长安大学答辩委员会主席:学位论文评阅人:2005年月日摘要强度参数是边坡稳定性计算的重要指标,由于取样和试验过程中对土样的扰动和受力状态的改变,目前通过试验获取强度参数不可缺少但又难以采用,因此选择合理的强度参数是黄土地区边坡工程设计的主要问题。

本文通过大量滑坡和极限边坡现场地形的测量资料,将反算强度参数和实验参数进行了对比分析,确定了强度参数的选取原则,并根据选定的强度参数计算给出了黄土边坡设计的基本参数。

文章主要进行了以下方面的调查研究工作:1.自陕北至关中210国道沿线按自然地理条件和黄土工程性质的差异分为三段。

对沿线所有极限边坡测绘了典型断面、老滑坡测绘了地形轮阔,并恢复了老滑坡原地形,原地形也作为极限边坡,绘制出其主断面,为边坡参数的反算提供了地质模型。

将极限边坡统计分析,得出各区段的坡高与坡度的相关关系。

2.在现场测会的同时,在典型边坡和滑坡断面上,采取了原状土样,室内做了常物理力学性质指标测试,并做了在三种不同排水和固结条件下的直剪和三轴试验。

对试验数据的统计分析,得出各种土性参数的空间变化规律和试验方式和试验条件对强度参数的影响。

总的特点是各段c值的变异性较高,而φ值的变异性很小,且不同试验方法c值变化大,φ值变化小。

3.根据工程上常用的Bishop法,对参数反算模型进行优化。

将条分法中的求和优化为积分,推导了求解稳定系数的积分公式,避免人工进行分条的不便。

考虑到边坡参数反演时,滑动面也是不确定的,提出了一种最危险滑动面的搜索方法。

通过编程实现了稳定性计算和参数反算的功能。

计算表明,稳定性计算时,最危险滑动面对应稳定系数极小值;参数反算时,无论是c,还是φ,最危险滑动面对应的是极大值。

边坡稳定分析中土体抗剪强度指标的选取

边坡稳定分析中土体抗剪强度指标的选取

验费 用低 ,获得工 程上广泛应 用 。滑带受 剪时土 体所 处 的条 件不 同会 影 响 土体 抗剪 强 度 的不 同。 通 常试验 时模 拟不 同的条件 ,进行 不同条 件下 的 试验 ,从而 获得各 种不 同的抗剪强 度指标 。 ①不 固结不排水 ( 快剪 )试验 ,相应 的粘聚 力 与 内摩擦 角指标 分别为 , 。 这种试 验 当 施 加垂 直 荷 载 P 以后 ,立 即加 水平 剪力 ,在 3— 5 n内把 土样 剪 损 。在试 验 mi 过程 中 ,不 让 土 中水 排 出,保 持 土 的 含 水 量 不 变 ,因此试样 中存 在孔 隙水 压力 ,使有效应 力 降 低 ,此 时测 得 的抗 剪强度最 小 。如果在浸水 下进 行 这 项 试 验 , 即获 得 饱 和 快 剪 强 度 。 适用范 围 :适 用于在边 坡施工 开挖情 况与暴 雨 下和库水 降落期 滑坡 突然发生 的急剧破 坏 ,也 适用 于新建 路堤边坡 的浅层 稳定 分析 。与此种强 度 指标相应 的稳定 分析方 法是 总应 力法 ,通过模 拟 现场 的剪 切试验 ,直接 测定 土在破坏 时发挥 的 强 度 ,它避免 了确 定孔 隙压力 的困难 ,因而适用
好 地应 用 于 实 际 工程 。
[ 关键 词 ] 边坡 }滑 坡 ;稳 定分 析 ;抗剪 强度 ;参数 [ 圈分 类 号] T 1 中 V3 2
[ 献 标 识 码] B 文
1 概 述
我 国是 一个多滑坡 灾害的 国家 ,滑坡 灾害给 建筑 、水利 、铁路 、公 路 、矿 山等 带来 了巨大 的 损 失 。因此 ,正确地评 价边坡 的稳定 状况 是滑坡 防治的关键 之一 ,而 正确的评价结果 又取决 于科 学的边坡稳定 分 析方 法及 合理 地选 取 计 算参 数 。 土的抗剪强度 是决定 边坡稳定性 的关 键 因素 ,因 而正确确定 土的抗剪 强度指标对工 程实践 具有重 要 的意义 。本 文在 总 结前 人 的研究 工 作 基础 上 , 针 对边坡稳定 分析 中土体抗剪强度 参数选 择进行 了分析 ,总 结参 数 选 取 方 法 的适 用 性 及 选 择 原 则 ,并结合 工程实 际 ,提出参数选 择 中应 注意 的 事项 ,以期 在边坡稳 定分析 中更好 地应用 于实 际

边坡稳定性计算方法

边坡稳定性计算方法
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边坡稳定性计算
煤炭系统规定
边坡岩体可能处于相对静止状态,或者处于极限平衡状态,或者处于运动状态。处于相对静止状态的边坡是稳定的;处于运动状态的边坡岩体称为滑坡体,边坡岩体的运动过程称为滑坡。
在进行稳定性计算时,通常将滑体分为若干条块(可以用竖直界面划分,也可以用倾斜界面划分)。
双折滑面
任意曲面
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边坡岩体被纵横交错的地质断裂面切割,由这些断裂面形成的滑面,往往不是平面或圆弧等规则形状的,而是具某一曲折形状。
楔形体滑坡的E. Hoek图解法
楔形体滑坡的E. Hoek图解法
楔体的稳定系数为:
根据测得的角度,求出楔体的几何形状参数: 如果Ca=Cb=C、φa=φb=φ,又没有水的情况下:
用赤平极射投影定量地分析边坡的稳定性的方法称为球投影法。
基本知识 摩擦锥 摩擦圆 广义摩擦锥 裂隙组的摩擦圆 平面滑坡分析 折面滑坡分析 楔体滑坡分析
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曲折滑面滑坡的稳定性计算
________________定性计算1

边坡稳定分析实例杨明辉

边坡稳定分析实例杨明辉

边坡稳定分析实例杨明辉发布时间:2022-06-24T10:35:40.943Z 来源:《建筑模拟》2022年第3期作者:杨明辉[导读] 根据边坡滑坡体的地形地貌、工程地质条件等自然条件,结合现场边坡情况,采用Autobank软件进行边坡抗滑稳定实例分析计算。

在边坡稳定性计算中,针对正常运用、正常运用+降雨、正常运用+地震等3种工况分析,计算方法选择毕肖普法,采用软件自动搜索最危险滑弧。

通过边坡抗滑稳定实例分析结果,确定边坡防护措施,为边坡治理提供科学依据,以提高边坡治理水平。

云南省滇中引水工程建设管理局红河分局云南省个旧市 661017摘要:根据边坡滑坡体的地形地貌、工程地质条件等自然条件,结合现场边坡情况,采用Autobank软件进行边坡抗滑稳定实例分析计算。

在边坡稳定性计算中,针对正常运用、正常运用+降雨、正常运用+地震等3种工况分析,计算方法选择毕肖普法,采用软件自动搜索最危险滑弧。

通过边坡抗滑稳定实例分析结果,确定边坡防护措施,为边坡治理提供科学依据,以提高边坡治理水平。

关键词:水利水电;工程设计;抗滑稳定、稳定计算引言随着科学技术的突飞猛进,人类获得了巨大的开发和利用大自然的能力。

公路、铁路、水利、电力、矿山等工程建设过程中经常要大量挖方、填方,形成了大量的裸露边坡。

裸露边坡会带来一系列环境及安全问题,如水土流失、滑坡、泥石流等。

采取工程措施,对边坡进行科学治理可减少生态灾害,所以做到科学的边坡治理、边坡防护是可持续发展所要求的。

本文结合多年实际工作经验,通过边坡抗滑稳定实例分析结果,确定边坡防护措施,为边坡治理提供科学依据,以提高边坡治理水平。

1工程地质条件开挖坡比1:0.5,天然坡面较平顺,植被良好,地表大部为第四系松散土层覆盖,厚一般3~8m;基岩产状呈波状起伏,边坡整体为顺向坡。

工程区属于构造侵蚀、剥蚀斜坡地貌。

边坡区地表第四系主要有:①残坡积层(Qeld):岩性为紫红色含碎块石砂质粘土,厚度:工程处理1区1~3m,工程处理2区3~5m,工程处理3区5~8m;②人工堆积及坡积层松散体(Qs+dl):岩性为黄褐色含孤块石碎石土,厚度1~3m,主要分布于公路及两侧;③滑坡堆积层(Qdel):碎石土、全~强风化板岩、砂质板岩,厚1~8m;下伏地层主要为震旦系黑山头组板岩、砂质板岩。

岩质边坡稳定性计算

岩质边坡稳定性计算

岩质边坡稳定性计算
1计算方法
按《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013)等有关规程规范,对各优势节理与边坡面采用赤平投影稳定性分析,采用理正岩土计算软件进行计算,根据计算结果,部分结构面与边坡面组合计算是稳定的,对于其他可能产生滑动的结构面再采用三维楔形体稳定性分析,计算出安全系数。

2计算参数的选取
根据岩体结构面特征,结合相关规范,边坡主要地层计算指标如下表9:
边坡地层计算参数表9
注:中风化花岗岩的抗剪强度指标为结构面抗剪强度,其它抗剪强度指标均为直接快剪指标。

3计算结果及评价
根据本次计算结果,按照《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013)等有关规范规程对边坡稳定性验算,其计算结果详见表10:
边坡稳定性计算结果表10
根据计算结果,现有状态下边坡岩体是整体稳定的。

影响边坡安全的主要因素是边坡有一组优势节理裂隙(48°∠24°)影响边坡的稳定性;边坡危岩受雨水、温度等环境因素以及岩体结构面充填物软化、膨胀等因素影响易发生崩塌滑落。

土方边坡稳定计算与分析方法研究

土方边坡稳定计算与分析方法研究

土方边坡稳定计算与分析方法研究第一节:引言土方工程在城市建设中扮演着重要的角色,而边坡稳定的问题一直是困扰土方工程师的难题。

本文旨在研究土方边坡稳定计算与分析方法,为土方工程师提供一些有益的参考。

第二节:土方边坡稳定性分析的背景在土方工程中,边坡稳定性是指土方边坡在自身重力、土壤力、上部荷载和水分等因素作用下,能否保持在稳定的状态下,不发生塌方或滑坡等不良现象。

边坡稳定计算与分析方法就是为了评估和预测这种稳定性,以指导工程实施。

第三节:土方边坡稳定性计算的基本原理土方边坡稳定性计算主要是通过解析或数值方法来确定边坡的滑动面和坍塌形态。

常用的数值方法包括有限元法、有限差分法和边界元法等。

这些方法基于力平衡、应变应力分析和滑动面形态等原理,利用计算机模拟边坡的力学行为。

第四节:土方边坡稳定性计算中的参数选择在进行土方边坡稳定性计算时,选择适当的参数是至关重要的。

例如,选取合适的土壤力参数、边坡几何参数和上部荷载参数等。

这些参数的选择应基于现场调查、实验室试验和工程经验等多种因素,以保证计算结果的准确性和可靠性。

第五节:土方边坡稳定性分析中的监测方法除了计算方法外,监测方法也是评估土方边坡稳定性的重要手段之一。

常用的监测方法包括测斜仪、应变计和位移监测仪等。

这些监测设备可以实时记录边坡的变形和应力情况,为工程师提供实际数据,以评估边坡的稳定性,并及时采取相应的措施。

第六节:土方边坡稳定性计算中的风险评估土方边坡工程随时存在风险,因此在稳定性计算中需要进行风险评估。

风险评估是对可能发生的自然灾害和人为因素对边坡稳定性造成的影响进行评估,以便制定相应的应对措施。

通过风险评估,工程师可以更好地预测边坡的稳定情况,并采取必要的预防和修复措施。

第七节:土方边坡稳定性分析中的案例研究本节通过分析实际工程案例,探讨土方边坡稳定性分析方法的应用和效果。

以某城市高速公路边坡工程为例,详细介绍了稳定性计算和监测方法的应用过程,并对结果进行评价。

非煤矿山采场及边坡稳定安全技术措施

非煤矿山采场及边坡稳定安全技术措施

非煤矿山采场及边坡稳定安全技术措施要实现采场及边坡的稳定,首先要求初步设计选取的技术参数符合有关规定,依据《金属非金属露天矿山安全规程》与《小型露天采石场安全生产暂行规定》确定参数如下:1、阶段高度应符合表1的规定。

如果阶段高度超过表1的规定,必须在保证安全的前提下,经过技术论证,并报主管部门批准。

挖掘机或前装机铲装时,爆堆高度应不大于机械最大挖掘高度的1.5倍。

机械开采, 一般不得超过20m。

表1 阶段高度的确定2、最小平台宽度规定(表2)3、边坡角规定(表3)(一)安全技术对策措施1、按《金属非金属露天矿山安全规程》及《小型露天采石场安全生产暂行规定》的要求,项目选取的台阶高度不大于6米、宽度及坡面角符合规程的要求。

2、地表排水在地表设置排水沟,防止地表水渗入边坡,从而防止沿裂隙面产生滑坡和坍塌事故。

3、临近最终边坡时,必须按设计确定的宽度预留安全、运输平台。

要保持阶段的安全坡面角,不得超挖坡底。

4、发现边坡角变陡、边坡岩体岩性和稳定性发生变化,出现构造结构面时,应及时采取措施,采用削坡减载的办法调整坡面角,以实现安全生产。

5、临近边坡采用控制爆破技术,以降低爆破对边坡的影响。

(二)安全管理对策措施1、建立健全边坡管理和检查制度,对重点部位和潜在滑坡危险的地段应进行处理。

2、对边坡应进行定点定期观测,发现险情应及时处理。

3、设置专门机构或委派专人对边坡进行日常管理。

露天矿排土工程安全技术措施露天矿开采工艺分为四个作业环节:即穿孔作业、爆破作业、铲装运输作业及排土作业四个环节。

排土作业是露天矿开采工艺的最后一个环节,但排土作业的安全问题在露天矿开采过程中也是十分重要的。

露天矿排土工程安全主要考虑如下几个方面:一、排土场选择(1)排土场应选在山坡荒地沟谷中保证少占田地。

(2)排土场位置选定后,应进行专门的工程、水文地质勘探,进行地形测绘,并分析确定排土参数。

(3)排土场的阶段高度、总堆置高度、安全平台宽度、总边坡角、相邻阶段同时作业的超前堆置高度等参数,应满足设计中的明确规定。

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第四章堤防边坡失稳的除险加固汛期堤防边坡失稳包括临水坡的滑坡和崩岸与背水坡的滑坡,这些险情严重地威胁着堤防的安全,必须对其进行彻底的有效的治理。

堤防边坡失稳的原因是多方面的,在除险加固前必须对引起失稳的原因进行仔细地分析判断,找出原因,有针对性的采用相应的除险加固措施。

加固工作必须以《堤防工程设计规范》为依据,精心设计和施工。

加固后堤防必须达到设计标准。

本章就边坡失稳除险加固的有关技术问题做一系统的介绍,主要内容包括边坡失稳的成因与分类,滑坡的安全复核,边坡除险加固技术和崩岸除险加固技术。

第一节边坡失稳的成因与类型一、边坡失稳的成因堤防建成后,在运用中可能会遇到各种各样的情况,如汛期河湖水位涨、落、冲刷;台风季节风浪的袭击;暴雨时的浸水以及生物洞等等均会使堤防边坡失稳。

现分述如下:1.渗流原因在汛期,当河水位上涨到一定高度时,且持续时间又较长,堤身(在浸润线以下部分)将呈浸水的饱和状态,土体完全饱和后,抗剪强度降低,堤身的自重增加,相应的下滑力增大。

另外,渗流产生的渗透力,进一步增加了滑动体的滑动力。

综上所述,在渗流作用下堤身滑动体重量增加,抗剪强度降低和渗透力增加等均是导致滑坡产生的重要原因。

(二)水流冲刷浸袭原因水流冲刷浸袭岸坡主要发生在临水坡。

如在河流凹岸部分,往往主流逼岸。

受环流冲刷特别是急流顶冲的作用,岸坡淘刷通常较为严重。

一旦岸脚防护设施抵抗不住水流的冲刷力,护脚将被破坏,使岸脚的坡度逐渐变陡,直至失去平衡引起岸坡失稳破坏,即为通常所说的崩岸险情。

这种破坏多发生在河道弯曲河势复杂的凹岸堤段。

在汛期的涨水过程中或枯水期都有发生。

另外,当水位退至滩地地面高程以下并且堤身内渗水又不能及时排出时,将产生反向渗透力。

再加上浸水饱和堤身自重增加和强度降低,往往会发生坍塌。

如不及时处理,坍塌会逐步向堤防坡脚逼近,直到坡脚,引起岸坡失稳滑坡。

这种滑坡均发生在临水坡。

(三)堤防地基问题引起的滑坡堤防地基主要有两个问题,其一是地基的天然强度不够,其二是当截水设施失效时,由于大量渗水形成管涌而引起的堤防坍塌破坏。

本节只介绍第一个问题,第二个问题详见第三章。

造成堤防地基强度不够的原因是:①堤防设计时选用的计算强度指标与实际强度不符。

出现这种情况的原因有:没有进行堤防地基的土质调查,凭经验做堤;钻探过于简单,没有探查到堤防地基中软弱夹层或者探查深度不够等等。

②在软粘土地基上筑堤,由于施工速率过快,使其地基强度降低。

据大量工程经验,由于筑堤(填土)速度过快,使地基强度降低的幅度可达10~20%左右。

由上述可明显看出,由于地基问题而引起的岸坡滑动通常是深层滑坡,破坏一般均发生在施工期或竣工时。

(四)其它原因堤身的填筑质量未达设计要求;新、老堤界面处理不当;暴雨时,雨水沿堤身裂缝渗入堤身内部,使堤身强度降低以及在堤脚下挖塘等人为因素,均有可能引起滑坡。

上述各项原因,其中任何一种或二种原因,甚至多种原因组合都能引起堤防滑坡。

二、边坡失稳的类型(1)按边坡失稳滑动的形式可分为浅层滑动与深层滑动,这里指的浅层滑动是指滑动体只局限於堤身或略带小部分堤基,如图4-1所示。

而深层滑动是指滑动体已深入堤基相当深的部位,比如滑动面深入地下5~8m深的滑动,如图4-2所示。

(2)按滑动的危害程度可分为危害性轻微的局部滑动,这种滑动主要是一些浅层滑动,它对堤的危害只局限于堤身的一部分,处理比较容易。

另一种滑动为危害极大的整体滑动,这种滑动主要是指那些深层滑动或者一些大范围的浅层滑动(沿堤纵向超过100m 长的浅层滑动)。

这种滑动影响范围大,处理也比较困难。

这种滑动危害性大,必须及时处理,否则图4-1 浅层滑动示意图4-2 深层滑动示意会酿成大祸。

(3)按滑动发生的位置可分成以下三种:即临水面滑坡,多发生在高水位的退水期或在出现了崩岸、坍塌险情的堤段;背水面滑坡,多发生在汛期高水位堤坡稳定或出现渗流破坏险情堤段;崩岸,多发生在汛中涨水期,枯水期也时有发生,位于临水坡前滩地坡度较陡的堤段。

第二节堤坡稳定的安全复核一、堤坡稳定安全复核的内容堤防在汛期出现了滑坡,汛后必须对滑坡进行必要的处理。

在处理之前,必须合理地确定处理的范围,包括平面尺寸和深度。

堤防发生滑坡后,从地表可以目测到滑坡顶部出现的裂缝及其长度和宽度、陡坎等。

图4-3 目测滑坡的平面分布示意图沿着顶部裂缝,经仔细观察和简单探摸可以找出裂缝的走向及沿伸的范围,在滑坡的底部可以发现地面隆起。

严重时,在隆起部位的顶部会发现裂缝。

这样,经目测可大致划定滑坡体在平面上的分布范围。

参见图4-3。

只凭目测滑坡平面位置分布还不能判定滑动体的立体分布,即不能确定滑动的深度。

确定滑动体的滑动深度,实质上就是要确定滑动面的位置,确定滑动面的位置有以下二种办法:①探测法探测法的理论依据是:滑动面实际上是一个具有一定厚度的滑动带。

滑坡产生后,滑动带区域内土体已被完全扰动破坏。

被扰动破坏后的土体强度大大低於未扰动土体的天然强度。

完全扰动后土体的强度一般只有天然强度的一半,甚至更低。

由此用钻探或原位测试的方法,及时测出滑动带土体的强度就能很方便的判断滑动带所处的位置。

目前用钻探方法探测滑动面位置,大多采用现场测定十字板强度的方法,可参见图4-4。

图4-4 十字板试验等探测滑动面位置②稳定分析的方法一般情况下用探摸法是比较方便的,但有时因条件限制一时还不能实现用探摸法摸清滑动带的位置。

那么,进行必要的稳定分析也能大致判定滑动面的位置,具体做法是:在现场找出滑动体的上缘及滑动体下出口,滑动体的上缘就是滑坡顶部裂缝处或堤顶塌陷的陡坎处。

滑动体的下出口就是堤脚的隆起的最高点(顶部)。

这二点就是滑动面的上下两图4-5 复式滑动面形状示意图点,这两点间滑动面形状可能有两种。

一种是圆弧形,另一种是复式滑动面,参见图4-5。

圆弧形滑动面一般发生在均质土中。

复式滑动面发生在土体中较薄的软弱层,如未处理好新、老堤的新老堤界面处。

这样通过少量的试算即可找出通过上、下二点的滑动面位置。

滑动面所包围的土体即为滑动体。

在做堤坡稳定安全复核时,应对堤身、堤基的土质情况(强度、容重、土性等)及堤体浸润面做些调查和测试,以便较准确地确定计算指标。

另外,对计算的外界条件(即发生滑坡的外界条件)要详细的调查了解分析,如滑坡时河流湖泊中的水位、降雨情况、活荷载等。

综上所述,堤坡稳定的安全复核是滑坡除险加固的必要的准备工作,也是除险加固方案的安全合理选择的基础。

二、堤坡稳定安全复核的基本依据堤坡稳定的安全复核应按《堤防工程设计规范》中规定的抗滑稳定计算进行,现摘要介绍如下:(一)计算强度的选择做堤防抗滑稳定分析时,土的抗剪强度指标可采用三轴抗剪强度,直剪强度。

应根据堤防的工作状态和采用的计算方法选用不同的强度指标,详见表4—1。

表4—1 土的抗剪强度试验方法和强度指标C u ,uC' , 'C cu ,cu当堤基为饱和软粘土,并以较快的速度填筑堤身时,可采用快剪或不排水的现场十字板强度指标。

(二)计算荷载的组合1.正常情况下稳定计算的荷载组合:(1)设计洪水位,核算背水坡稳定性;(2)高水位骤降,核算临水坡稳定性;(3)施工期(包括竣工时)背水坡和临水坡稳定性。

2.地震情况下稳定计算的荷载组合:在一般洪水位时,遭遇地震,核算背水坡和临水坡的稳定性。

另外,在暴雨下应根据填土的渗透性和堤坡防护措施,核算暴雨或连续长期降雨时堤防边坡的稳定性。

三、堤坡稳定安全复核的方法(一)圆弧滑动法1.规范规定的圆弧滑动法土堤堤坡稳定计算由于选用的土体抗剪强度不同,分为总应力法和有效应力法,其计算公式如下:(1)总应力法1).施工期抗滑稳定安全系数按下式计算:2)水位降落期抗滑稳定安全系数可按下式计算:(2)有效应力法稳定渗流期抗滑稳定安全系数可按下式计算:式中:b为条块宽度(m);w为条块重量;w=w1+w2+rwzb(KN);w1为在堤坡外水位以上的条块实重(KN);w2为在堤坡外水位以下的条块浮重(KN);z为堤坡外水位高出条块底面中点的距离(m);u 为稳定渗流期堤身或堤基中的孔隙压力(KPa)ui为水位降落前堤身的孔隙压力(KPa);为条块的重力线与通过此条块底面中点的半径之间的夹角(度);rw为水的密度(t/m3);Cu,Cu,Ccu,cu,C,为土的抗剪强度指标(KN/m2,度),详见表4—1。

以上三式计算示意图如图4—6。

图4—6 圆弧滑动计算示意图式(4-1)、(4-2)和(4—3)式计算的安全系数K,是在假定圆弧后得出的,因此,随便假定一个圆弧算出的K值并不是最小值,换句话说,该圆弧不是最危险的,一般情况,必须通过试算多个不同的圆弧,从中找出最小值,对于计算不十分熟练者来说,计算工作量将是比较大的,由于计算机的普遍应用,并有成熟的计算软件可供使用,可大大的减少人工计算工作量,为圆弧滑动分析提供了极大的方便。

2.“=0”圆弧滑动法大多数堤防工程采用人力挑土填筑,堤身的质量难以保证。

针对这一实际情况,南京水利科学研究院在60年代开发了“Φ=0”圆弧滑动法计算图表,为工程技术人员进行圆弧滑动法计算提供了一定方便,在一时难以进行电算的情况下,还有一定的使用价值(本法适用于深层滑动稳定分析)。

现介绍如下:(1)“=0”圆弧滑动法的基本假定:1)软粘土地基强度随着深度的增加成正比例增加。

这一假设基本符合正常固结沉积软粘土的强度随深度增加而增大的规律。

这也是沉积软粘土的一个重要特征。

2)堤防(堤身)做为滑动体,圆弧通过地基土时,地基土的抗力做为阻滑力,两者相比即为堤防的稳定性安全系数。

图4-7“Φ=0”圆弧滑动稳定分析简图(2)“Φ=0”圆弧滑动稳定分析计算方法的计算(如图4-7所示)。

通过图4-8,图4-9,及图4-10。

可很方便地的进行计算。

图4-8 k/τ0~g关系图图4-9 k/τ0~θ关系图图4-10 k/τ0~x~f关系图其计算的具体步骤如下:1)确定下列资料a.堤身容重r(低水位下用浮容重,高水位上用湿容重,浸润线与低水位间部分用饱和容重),堤身的几何形状(高度h,边坡1:m,堤的顶宽和底宽);b.地基土的强度沿深度的变化线,用轻便型十字板剪力仪测定,如图4-7所示,求出τ0和K值以及算出k/τ之比值。

2)计算分析(参见图4-7)a.绘出作用地基上的荷载图,取其底面任意点A,即ABCD为滑动体,并按下式计算出fA 和WA值。

(fA为A点距ABCD滑动体重心的水平距离,WA为滑动体ABCD的总重量)。

fA=[x2+l(x+l/3)]/(2x+l) (4-4)wA=(hx+hl/2)r (4-5)取出的滑动体是任意形状时,fA 与WA的计算式的求法如下:参见图4-11。

图4-11滑动体为任意形状求Fa 、wa示意图fA=(∑F i X i)/∑F i (4-6)wA=∑γi F i (4-7)b.用k/τ0和fA值从图4-10查出X值,以W极=Xτ算出W极值。

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