土坡稳定性计算计算书

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。

本计算书采用毕肖普法进行分析计算，假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体，还同时考虑了土条两侧面的作用力。

一、参数信息:

基本参数：

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，该土条上存在着:

1、土条自重W

i ，2、作用于土条弧面上的法向反力N

i

，3、作用于土条圆弧面上

的切向阻力或抗剪力Tr

i ，4、土条弧面上总的孔隙水应力U

i

，其作用线通过滑动圆心，

5、土条两侧面上的作用力X

i +1，E

i

+1和X

i

，E

i

。如图所示：

当土条处于稳定状态时，即Fs>1,上述五个力应构成平衡体系。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。

三、计算公式:

K

sj =∑(1/mθ

i

)(cb

i

+γb

i

h

i

+qb

i

tanφ)/∑(γb

i

h

i

+qb

i

)sinθ

i

mθ

i =cosθ

i

+1/F

s

tanφsinθ

i

式子中：

F

s

--土坡稳定安全系数；

c --土层的粘聚力；

γ --土层的计算重度；

θ

i

--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；

b

i

--第i条土的宽度；

h

i

--第i条土的平均高度；

h

1i

--第i条土水位以上的高度；

h

2i

--第i条土水位以下的高度； q --第i条土条上的均布荷载

γ' --第i土层的浮重度

其中，根据几何关系，求得hi为：

h

1i =h

w

-{(r-h

i

/cosθ

i

)×cosθ

i

-[rsin(β+α)-H]}

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；

h

1i

的计算公式:

h

1i =h

w

-{(r-h

i

/cosθ

i

)×cosθ

i

-[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；

θ

i =90-arccos[((i-0.5)×b

i

-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 1.353 29.594 -0.324 7.247 7.255 示意图如下：

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

计算结论如下：

= 1.353>1.350 满足要求! [标高第 1 步开挖内部整体稳定性安全系数 K

sjmin

-4.900 m]

（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）