露天边坡工程边坡稳定性计算教学课件
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露天边坡工程
边坡稳定性计算
露天边坡工程
边坡稳定性计算
某边坡中存在一倾角为40°的断层，设边坡倾角为60°，
岩体剪切强度指标： j＝30°，Cj＝0.02MPa，平均密度ρ
＝2.55g/cm³，边坡高度为20m，试评价该边坡的稳定性 （取安全系数1.2）。
露天边坡工程
边坡稳定性计算
B
C
解： 则滑面的长度L满足
露天边坡工程
边坡稳定性计算
已知排土场边坡的高度为H，边坡角为α，排弃物的内摩擦
角为，粘聚力为C，请利用Fellenius计算边坡的稳定系数（需
绘图说明，并写出求解过程）。
露天边坡工程
边坡稳定性计算
Fellenius条分法的具体步骤是： ①选择一个圆心，以到边坡脚的距离为半径在边坡内作一圆弧；②将圆弧以 上的部分(滑体)用竖线划分为若干个竖直条块； ③根据各条块的几何形状确定每一条块的重量Wi、底滑面长度li、底滑面倾 角αi； ④求出各条块对O点的力矩；
h
L
H
β
αβ
Gsinβ Gcosβ G
A
L H 20 31.114 m
sin sin 40
又BC段长度LBC满足
LBC H / tan H / tan 20 / tan40 20 / tan 60 12.288m
则SABC满足
SABC
Leabharlann Baidu
1 2
12.288 20
抗滑力矩 Mr SiR R Cli Ni tan 滑动力矩 Md Wi xi R Wi sini
露天边坡工程
边坡稳定性计算
⑤根据Fs的定义求出该滑面对应的稳定系数； ⑥重复步骤①~⑤，找出最小的Fs值即为边坡的稳定系数。
Fs
Mr Md
R
Cli Wi cosi tan
1980.41kN
滑体所受的下滑力Fr为
Fr G sin 3070 .77 sin40 1973 .85kN
露天边坡工程
边坡稳定性计算
边坡稳定系数
FS 1980 .41 1.003
Fr 1973 .85
1.003＜1.2 KS
故该边坡不稳定
R Wi sini
Cli Wi cosi tan Wi sini
露天边坡工程
122.88
m2
露天边坡工程
边坡稳定性计算
取单位长度为1m的滑动体进行受力分析 滑体自重G满足
G gV 2.55 103 9.8122 .88 3070 .77kN
则滑体所受的抗滑力FS为 FS G cos tan j CL 1
3070.77 103 cos40 tan30 0.02106 31.114 1358.13 6.2228102
边坡稳定性计算
露天边坡工程
边坡稳定性计算
某边坡中存在一倾角为40°的断层，设边坡倾角为60°，
岩体剪切强度指标： j＝30°，Cj＝0.02MPa，平均密度ρ
＝2.55g/cm³，边坡高度为20m，试评价该边坡的稳定性 （取安全系数1.2）。
露天边坡工程
边坡稳定性计算
B
C
解： 则滑面的长度L满足
露天边坡工程
边坡稳定性计算
已知排土场边坡的高度为H，边坡角为α，排弃物的内摩擦
角为，粘聚力为C，请利用Fellenius计算边坡的稳定系数（需
绘图说明，并写出求解过程）。
露天边坡工程
边坡稳定性计算
Fellenius条分法的具体步骤是： ①选择一个圆心，以到边坡脚的距离为半径在边坡内作一圆弧；②将圆弧以 上的部分(滑体)用竖线划分为若干个竖直条块； ③根据各条块的几何形状确定每一条块的重量Wi、底滑面长度li、底滑面倾 角αi； ④求出各条块对O点的力矩；
h
L
H
β
αβ
Gsinβ Gcosβ G
A
L H 20 31.114 m
sin sin 40
又BC段长度LBC满足
LBC H / tan H / tan 20 / tan40 20 / tan 60 12.288m
则SABC满足
SABC
Leabharlann Baidu
1 2
12.288 20
抗滑力矩 Mr SiR R Cli Ni tan 滑动力矩 Md Wi xi R Wi sini
露天边坡工程
边坡稳定性计算
⑤根据Fs的定义求出该滑面对应的稳定系数； ⑥重复步骤①~⑤，找出最小的Fs值即为边坡的稳定系数。
Fs
Mr Md
R
Cli Wi cosi tan
1980.41kN
滑体所受的下滑力Fr为
Fr G sin 3070 .77 sin40 1973 .85kN
露天边坡工程
边坡稳定性计算
边坡稳定系数
FS 1980 .41 1.003
Fr 1973 .85
1.003＜1.2 KS
故该边坡不稳定
R Wi sini
Cli Wi cosi tan Wi sini
露天边坡工程
122.88
m2
露天边坡工程
边坡稳定性计算
取单位长度为1m的滑动体进行受力分析 滑体自重G满足
G gV 2.55 103 9.8122 .88 3070 .77kN
则滑体所受的抗滑力FS为 FS G cos tan j CL 1
3070.77 103 cos40 tan30 0.02106 31.114 1358.13 6.2228102