滑坡勘查计算书
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滑坡勘查工作——计算部分
一、滑坡滑带参数反演
滑带岩土抗剪强度参数的反算法目前应用很广。它是通过已知稳定系数及滑面等条件情况下反算滑面的岩土抗剪强度参数。显然,当计算的前提十分清晰和准确时,反算的结果是准确的。这种情况下可以反算参数为主,确定滑带抗剪强度。但有些情况下,获得的计算前提并不十分清晰和准确,因而反算结果可信度也低,通常也只作为校验之用。
《滑坡防治工程勘查规范》规定:
12.3.1 滑带抗剪强度参数的反演宜限于中、小型规模,且结构简单的滑坡。 12.3.2 滑带抗剪强度参数可采用试验、经验数据类比与反演相结合的方法确定。可给定粘聚力c 或内摩擦角φ,反求另一值。可采用如下公式进行反演:
sin tan cos i i i i
F W W c L
αφα-=
∑∑ (1-1)
sin arctan
cos i i i
i
F W cL
W αφα
-=∑∑ (1-2)
以上式(1-1)有两个未知量,稳定系数F 和假设的φ值;式(1-2)有两个未知量,稳定系数F 和假设的c 值;未知量根据以下规范要求的方法来确定。
12.3.3 一般条件下,稳定系数F 可根据下列情况确定: 滑坡处于整体暂时稳定~变形状态:F =1.00~1.05; 滑坡处于滑动~整体变形状态:F =0.95~1.00。
12.3.4 滑坡假设的滑带抗剪强度参数指标的选取应结合滑坡变形滑动阶段和试验方法综合考虑。可参照表11取值(当反算c 值时,假定的φ值根据表11不同的条件来取滑带土峰值强度、滑带土残余强度或滑体土峰值强度)。
表11 滑带抗剪强度指标取值建议表
c 、φ反算的计算表格参考Excel 工作表3。
根据反算值与实验值进行对比综合取值,为稳定性评价与滑坡推力计算提供依据。
二、滑坡稳定性评价
《滑坡防治工程勘查规范》规定:
12.4.4 滑坡稳定性评价和推力计算公式采用如下方法: 1、滑动面为圆弧形土质滑坡:
根据《滑坡防治工程勘查规范》(DZ/T 0218—2006)的相关要求并结合该滑坡次级滑面的特点,采用圆弧法对石包田湾滑坡次级剪出进行定量分析计算评价。并在以上定量评价基础上评价滑坡最不利条件下的稳定性及剩余下滑力。 圆弧法的计算公式如下:
a 、滑坡的稳定性计算
滑坡的稳定系数计算公式如下:
()()()
()()
1
1
11
cos sin tan sin cos n i
i
i wi Di i i i
i f n i
i
i Di i W A N R c L K W A T α
αφα
α-=-=---+=
++∑∑
式中:
i W ——第i 条块的重量(kN/m ); i c ——第i 条块的内聚力(kPa );
i φ——第i 条块的内摩擦角(°);
i L ——第i 条块滑面长度(m );
i α——第i 条块滑面倾角(°); i β——第i 条块地下水流向(°
); A ——地震加速度系数/g α(例如0.2g α=,则0.2A =);
f K ——稳定系数;
wi N ——静水压力产生的孔隙水压力(kN/m ),wi w iw i N h L γ=;
Di T ——渗透压力产生的平行滑面分力(kN/m ),()sin cos Di w iw i i i i T h L γβαβ=-; Di R ——渗透压力产生的垂直滑面分力(kN/m ),()sin sin Di w iw i i i i R h L γβαβ=-;
b 、滑坡推力计算 1)对剪切而言:
()()cos s s f i i H K K T α=-⨯⨯∑
2)对弯矩而言:
()()/cos m s f s i i H K K K T α=-⨯⨯∑
2、滑动面为折线形土质滑坡:
用传递系数法进行稳定性评价和滑坡推力计算,用詹布法(Janbu )等方法进行校核,此处孔隙水压力考虑为静水压力法。
a 、滑坡的稳定性计算
滑坡的稳定系数计算公式如下:
()()()
()()11
1111cos sin tan sin cos n n i i i wi Di i i i j n i j i f n n i i i Di j n
i j i W A N R c L R K W A T T ααφψααψ--==--==⎛⎫
---++ ⎪⎝
⎭=⎛⎫
+++ ⎪⎝⎭
∑∏∑∏ 上式可简化为:
11
1111n n i j n i j i f n n i j n i j i R R K T T ψψ--==--==⎛⎫
+ ⎪⎝
⎭=⎛⎫+ ⎪⎝⎭
∑∏∑∏
其中:()()cos sin tan i i i i wi Di i i i R W A N R c L ααφ=---+
()()cos sin tan n n n n wn Dn n n n R W A N R c L ααφ=---+ ()sin cos i i i i Di T W A T αα=++ ()sin cos n n n n Dn T W A T αα=++
1
121......n j
i i i n j i
ψ
ψψψψ-++-==∏,i ψ为第i 块段的剩余下滑力传递至第i +1块段
时的传递系数,即()()111cos sin tan i i i i i i ψααααφ+++=---。 式中:
i W ——第i 条块的重量(kN/m ); i c ——第i 条块的内聚力(kPa );
i φ——第i 条块的内摩擦角(°);
i L ——第i 条块滑面长度(m );
i α——第i 条块滑面倾角(°); i β——第i 条块地下水流向(°);
A ——地震加速度系数/g α(例如0.2g α=,则0.2A =);
f K ——稳定系数;
wi N ——静水压力产生的孔隙水压力(kN/m ),wi w iw i N h L γ=;
Di T ——渗透压力产生的平行滑面分力(kN/m ),()sin cos Di w iw i i i i T h L γβαβ=-; Di R ——渗透压力产生的垂直滑面分力(kN/m ),()sin sin Di w iw i i i i R h L γβαβ=-;
b 、滑坡的稳定性计算 滑坡的推力计算公式如下: 应用传递系数法:
1i i s i i P P K T R ψ-=+⨯-
其中