瑞典圆弧滑动面条分法
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基本原理:
瑞典圆弧滑动面条分法,是将假定滑动面以上的土体分成n个垂直土条,对作用于各土条上的力进行力和力矩平衡分析,求出在极限平衡状态下土体稳定的安全系数。该法由于忽略土条之间的相互作用力的影响,因此是条分法中最简单的一种方法。
这里,首先要确定最危险滑动圆弧的形状,即首先要找出最危险滑动圆弧的滑动圆心O,然后找坡角圆即可画出最危险滑动圆弧。欲找出K值最小的最危险滑动圆弧,可根据不同的土质采用不同的方法:
①.内摩擦角0
=
ϕ的高塑性粘土
这种土的最危险滑动圆弧为坡脚圆,可按下述步骤求其最危险滑动圆弧的滑动圆心。
a.由下表3-2,根据坡角查出坡底角和坡顶角。
表3-2 坡底角和坡顶角
坡角坡底角坡顶角坡角坡底角坡顶角
续表 3-2
90°
75°
60°
45°33°47′33°
32°
29°
28°
26°
40°
40°
40°
38°
35°
30°
26°34′
15°
11°19′
26°
25°
24°
25°
36°
35°
37°
37°
b 在坡底和坡顶分别画出坡底角和坡顶角,两线的交点O,即最危险滑动圆弧的滑动圆心。
②.内摩擦角0
>
ϕ的土
这类土的最危险滑动圆弧的滑动圆心的确定,如下图所示,按下述步骤进行:
图3-2 最危险滑动圆弧的确定图
a.按上述步骤求出O 点;
b.由A 点垂直向下量一高度,该高度等于边坡的高度H ,得C 点,由C 点水平向右量一距离,使其等于倍H 而得D 点,连接DO ;
c.在DO 延长线上找若干点,作为滑动圆心,画出坡脚圆,试算K 值,找出K 值较小的E 点;
d.于E 点画DO 延长线的垂线,再于此垂线上找若干点作为滑动圆心,试算K 值,直至找出K 值最小的O ′点,则O ′点即最危险滑动圆弧的滑动圆心。 用上述方法计算,需要经过多次试算才能达到目的。目前,已可用电子计算机迅速地找出滑动圆心。
确定出圆心O 点以及K 值大小后利用《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)中所规定确定h 0方法:
0sin )(tan cos )(00≥+-++∑∑∑i i i k ik i i i i
ik w b q w b q l c
θγφθ (3-5)
其中:
ik c 、
ik φ——最危险滑动面上第i 土条滑动面上土的固结不排水快剪粘聚力内摩 擦角标准值。
i l ——第i 土条的弧长。 i b ——第i 土条的宽度。
k γ——整体稳定分项系数,应根据经验确定当无经验时可取。
i w ——作用于滑裂面上第土条的重量,按上覆土层的天然土重计算。
——第i土条弧线中点切线与水平线夹角。i