边坡稳定性分析,毕肖普法(免费)

边坡稳定性分析,毕肖普法(免费)
边坡稳定性分析,毕肖普法(免费)

边坡稳定性分析

本设计任务段为湖南省洞新高速K52+200~K53+400段,总长1200m ,其中填方路堤的K52+500 横断面填方高度为17.84m ,采用此断面为边坡稳定性验算对象。 如图所示,此断面顶宽为32.0m ,边坡坡度第一阶采用1:1.5,第二阶采用1:0.75 其横截面初步拟定如图1所示:

路堤填土为粘土,土的粘聚力c=20kPa ,摩擦角为Ф=30°,天然容重为γ=18kN/m , 荷载为公路-I 级。

2.1 汽车荷载当量换算

将车辆荷载换算成土柱高(当量高度)。车辆按最不利情况排列,即假设一辆车停在硬路肩上,另两辆以最小间距d=0.6m 与它并排。按以下公式换算土柱高度为

0h =

BL NQ

式中:

N ——横向分布并列的车辆数,因为按最不利布载,中线每边各布3 辆,取N=3;

Q ——每一辆重车的重力(标准车辆荷载为550KN );

L ——前后轮最大轴距,按《公路工程技术标准》(JTG B01—2003)规定对于标准车辆荷载为12.8m

r ——路基填料的容重;

B ——荷载横向分布宽度,表示如下:

B=Nb+(N-1)m+d

式中:

b ——后轮轮距,取1.8m ;

m ——相邻两辆车后轮的中心间距,取1.3m ; d ——轮胎着地宽度,取0.6m

则:B=Nb+(N-1)m +d =3?1.8+(3-1)?1.3+0.6=8.6m

故按双向布六辆车,布满行车道时,h 0=(3×550)/(18×8.6×12.8)=0.83m

2.2 简化Bishop 法求稳定系数K

2.2.1 最危险圆弧圆心位置的确定

以坡脚为坐标原点,按4.5H 法初定滑动圆心辅助线:

(1)由表查得:1β=26°,2β =35°,以坡角为圆心将AB 线逆时针旋转26°,再以B 点为圆心,BC 为基线,旋转35°,两直线交于E 点;

(2)量得坡角到路面的距离h=10.24m ,由坡角向下做垂线,量取路堤高 H=17.84+0.83=19.67m 得D 点;

(3)由C 点向右引水平线,在水平线上截取4.5H=45.99m 得D 点; (4)连接点D 、E 得直线DE ,即为滑动圆心辅助线; (5)绘出五条不同的位置的滑动曲线; (6)将圆弧范围土体分成若干段;

(7)算出滑动曲线每一分段中点与圆心竖曲线之间的偏角α;

sin α=

R

X

式中:

X —分段中心距圆心竖直线的水平距离,圆心竖曲线左侧为负,右侧为正; R —滑动曲线半径m

果列入表中,验算其稳定性如图3所示:

图2-3 边坡稳定性验算简图

表2-1 土坡稳定性计算表

号数土条宽

hi wi ai(角度) li(弧长) mai1(k=2.62) cilicosai(2.13)

1 2.27 0.829 37.6366 -8 2.2915 0.953992911 70.33674398

2 2.27 2.3136 105.03744 -2 2.272 0.990292527 107.0582148

3 2.27 3.5662 161.90548

4 2.3032 1.015753279 137.2098609

4 2.27 4.2613 193.46302 10 2.2829 1.03009649

5 152.018007

5 2.27 4.5901 208.39054 17 2.3687 1.032576333 160.3246179

6 2.2

7 5.2926 240.28404 23 2.4649 1.022457663 179.9848199

7 2.27 5.6898 258.31692 30 2.6108 0.99652308 194.9540133

8 2.27 5.7222 259.78788 37 2.8334 0.955747674 204.2022718

9 2.27 4.3354 196.82716 45 3.1927 0.891763554 178.0055276

10 2.31 1.6386 75.70332 54 3.9277 0.799130459 112.4773268

由此计算得到K

1

=2.12

(2)同理,确定第二个过坡脚滑动面,在辅助线上做圆2,半径R

2

=20.28m,将结果列入表中,验算其稳定性:

表2-2 土坡稳定性计算表

号数土条宽度hi wi ai li mai1 cilicosai

1 2.628 1.3273 69.762888 -19 6.4327 0.891463466 181.6170592

2 2.628 3.4498 181.321488 -11 6.5021 0.949933455 244.5199439

3 2.628 5.2958 278.347248 -

4 6.6152 0.985973114 296.7508937

4 2.628 5.9664 313.593984 4 6.779 1.009159923 313.3237757

5 2.628 7.3718 387.461808 11 7.004 1.013358045 356.3147317

6 2.628 8.412

7 442.171512 19 7.3105 0.999683123 393.5099279

7 2.628 9.0456 475.436736 27 7.7263 0.966570199 426.2778089

8 2.628 7.9608 418.419648 36 8.3042 0.90689968 414.405267

9 2.628 5.6637 297.684072 46 9.1449 0.814517632 366.9274459

10 2.628 2.2057 115.931592 58 10.4242 0.671324654 264.3474134

由此计算得到K

2

=3.47

(3)确定第三个过坡脚滑动面,在辅助线上做圆3,半径R

3

=23.03m,将结果列入表中,验算其稳定性:

表2-3 土坡稳定性计算表

号数土条

宽度

hi wi ai li mai1 cilicosai

1 2.104 0.660

2

27.781216 -2 2.1038

0.99031304

8

58.6482791

2

2 2.104 1.839

1

77.389328 3 2.1082

1.01224506

5

85.7103872

5

3 2.10

4 2.824

7

118.86337

6

9 2.1284

1.02839421

1

107.574132

8

4 2.104 3.610

7

151.93825

6

14 2.1682

1.03325738

7

125.569464

5

5 2.104 3.381

7

142.30193

6

19 2.231

1.03026481

7

120.648298

8

6 2.104 3.926

8

165.23974

4

25 2.323

1.01634038

1

135.244783

7 2.104 4.211

4

177.21571

2

31 2.4451

0.99129198

4

145.444097

6

8 2.104 4.187 176.18896 37 2.6471 0.95539378

3

150.673808

1

9 2.104 3.771158.7173444 2.9404 0.90033019148.721817

8 4 6 8

10 2.104 1.395

8

58.735264 52 3.4365 0.82103918 92.8452343

由此计算得到K

3

=2.217

(4)确定第四个过坡脚滑动面,在辅助线上做圆4,半径R

4

=20.89m,将结

果列入表中,验算其稳定性:

表2-4 土坡稳定性计算表

号数土条宽度hi wi ai li mai1 cilicosai

1 2.45

2 1.01 49.5304 -1

3 2.485

4 0.918693018 83.83030275

2 2.452 2.85 139.764 -7 2.5049 0.962376308 135.4654952

3 2.452 4.4007 215.81033 0 2.453

4 1 173.5905593

4 2.452 4.9827 244.35161 7 2.4716 1.022731087 185.8306593

5 2.452 5.95 291.788 14 2.522

6 1.030231045 210.9396222

6 2.452 6.8205 334.47732 21 2.6262 1.02238818 236.7322836

7 2.452 7.3339 359.65446 28 2.7875 0.999319293 256.9263238

8 2.452 7.08 347.2032 36 3.0463 0.954761666 261.4661116

9 2.452 4.946 242.55184 45 3.4902 0.882501249 214.5390079

10 2.452 1.8927 92.818008 56 4.41 0.764925535 134.5399322

由此计算得到K

4

=2.33

(5)确定第五个过坡脚滑动面,在辅助线上做圆5,半径R

5

=21.23m,将结

果列入表中,验算其稳定性:

表2-5 土坡稳定性计算表

号数土条宽度hi wi ai li mai1 cilicosai

1 2.371 0.938

2 44.489444 -11 2.4181 0.932803467 78.41390337

2 2.371 2.611 123.81362 -4 2.3792 0.97971072 121.3711982

3 2.371 4.0163 190.452946 2 2.3737 1.00832478 156.0374816

4 2.371 4.6456 220.294352 8 2.3982 1.025902611 170.1989344

5 2.371 5.3289 252.696438 15 2.4563 1.032211663 187.2286575

6 2.371 6.1221 290.309982 22 2.555 1.023148395 210.0298264

7 2.371 6.5812 312.080504 29 2.7099 0.998847784 227.7422386

8 2.371 6.6392 314.830864 37 2.9532 0.952892138 240.1527325

9 2.371 4.6453 220.280126 45 3.3595 0.8884083 196.5662078

10 2.371 1.7636 83.629912 55 4.1606 0.783690768 122.517798

由此计算得到K

5

=2.25

(6)确定第五个过坡脚滑动面,在辅助线上做圆6,半径R

6

=21.57m,将结果列入表中,验算其稳定性:

表2-6 土坡稳定性计算表

号数土条宽

度hi wi ai li mai1 cilicosai

1 2.309 0.8719 40.26434

2 -9 2.35 0.947280856 73.53095152

2 2.309 2.425 111.9865 -

3 2.3002 0.985108275 112.2285035

3 2.309 3.725

4 172.03897 3 2.3144 1.012153572 143.7441106

4 2.309 4.396 203.00728 10 2.343

5 1.02969082 158.5853314

5 2.309 4.8582 224.35168 1

6 2.4032 1.032521242 170.1222863

6 2.309 5.5732 257.37038 23 2.500

7 1.02154482 190.4417788

7 2.309 6.0113 277.60183 29 2.6506 1.000015426 206.5450051

8 2.309 6.0501 279.39362 37 2.8818 0.954341624 217.1671252

9 2.309 4.4257 204.37883 45 3.2602 0.890111445 184.3040308

10 2.309 1.67 77.1206 54 3.9789 0.797240147 114.5252362 由此计算得到K6=2.23

2.3 最危险滑动面验算

如回归图所示:

结论:由《公路路基设计规范》(JTG D30-2004)知粘性土稳定安全系数为

2.08。回归图得K

min =2.08 >1.35,故边坡稳定性符合要求。

【精品】第9章边坡稳定性分析

第9章边坡稳定性分析 学习指导:本章介绍了边坡的破坏类型,即:岩崩和岩滑;着重介绍了边坡稳定性分析与评价基本方法,包括圆弧法岩坡稳定分析、平面滑动法岩坡稳定分析、双平面滑动岩坡稳定分析、力多边形法岩坡稳定分析及近代理论计算法;介绍了岩坡处理的措施。 重点:1边坡的变形与破坏类型; 2影响边坡稳定性的因素; 3边坡稳定性分析与评价. 9。1边坡的变形与破坏类型 9。1.1概述

随着社会进步及经济发展,越来越多地在工程活动中涉及边坡工程问题,通过长期的工程实践,工程地质工作者已对边坡工程形成了比较完善的理论体系,并通过理论对人类工程活动,进行有效地指导。近年来,随着环境保护意识的增加及国际减轻自然灾害十年来的开展,人类已认识到:边坡诞生不仅仅是其本身的历史发展,而是与人类活动密切相关;人类在进行生产建设的同时,必须顾及到边坡的环境效应,并且把人类的发展置于环境之中,因而相继开展了工程活动与地质环境相互作用研究领域,在这些领域中,边坡作为地质工程的分支之一,一直是人们研究的重点课题之一。 在水电、交通、采矿等诸多的领域,边坡工程都是整体工程不可分割的部分,为保证工程运行安全及节约经费,广大学者对边坡的演化规律、边坡稳定性及滑坡预测预报等进行了广泛研究。然而,随着人类工程活动的规模扩大及经济建设的急剧发展,边坡工程中普遍出现了高陡边坡稳定性及大型灾害性滑坡预测问题。在我国,目前的露天采矿的人工边

坡已高达300—500m,而水电工程中遇到的天然边坡高度已达500—1000米,其中涉及的工程地质问题极为复杂,特别是在西南山区,边坡的变形、破坏极为普遍,滑坡灾害已成为一种常见的危害人民生命财产安全及工程正常运营的地质灾害。

2021年边坡稳定性分析开题报告

边坡稳定性分析开题报告 关于边坡稳定性分析开题报告范文 边坡稳定性的一般理解是边坡中的滑动体沿滑面破坏,即抗滑力与滑动力之比。当比值等于1,为极限平衡状态;大于1,为稳定状态;小于1,为不稳定状态。这是一种岩体破坏的稳定性概念。以下是边坡稳定性分析范文,供大家参考。 山西某黄土边坡的稳定性分析 1.1.1 选题背景 近年来,在黄土地区特别是在山西,随着建筑物的大量兴建和人们对空间的不断开发、利用,边坡工程越来越多,边坡支护的形式也多种多样。由于人们对建筑边坡工程复杂性认识不够、工程经验不足,加上黄土本身土质的特殊性,因此在工程施工中,支护结构选择不当或支护强度设计不够,以及不加强雨水及生产、生活用水管理,使边坡浸水。所有这些造成许多边坡工程事故,给国家经济及人民生命财产造成巨大损失。例如xx年4月27日,青海省银鹰金融保安护卫有限公司基地发生一起边坡支护工程坍塌事故,造成数人死伤,经济损失达数十万元。事故调查结果显示,施工单位在没有进行任何地质灾害危险性评估的情况下,擅自施工,且边坡支

护设计方案未按照规范设计,以及施工过程中也没有根据现场的实际情况采取有效的防护措施,违反了建筑边坡工程技术规范施工工艺流程,从而导致了事故的发生。像这样的例子还有许多。 岩土工程界普遍认为引起边坡工程失稳事故的主要原因是工程地质勘察存在问题、边坡支护设计存在问题、边坡工程施工存在的问题以及边坡工程在使用中存在不当等问题。而边坡工程的设计又是最为重要的一方面,所以对于边坡工程事故应当着重于这一方面的研究。 1.1.2 选题意义 边坡工程的设计及其稳定性问题是结构力学、土力学、水文地质学等诸多工程领域学科的交汇,是一项涉及范围较广、难度较大的系统工程。同时,这是一项具有较强综合性的课题,勘察、设计、施工等各个环节对于边坡支护的稳定都有巨大的影响,任何失误都可能产生严重的后果。 我国现在正大力发展中西部地区,而大部分黄土都分布在中西部地区,那么关于黄土边坡稳定性问题是在发展国家中西部的过程中所不能回避的问题。如在边坡支护过程中由于勘察、设计、施工等不当导致黄土滑坡对人民生命、财产安全构成威胁问题等等。想要

边坡稳定性分析方法

边坡稳定性分析方法 1.1 概述 边坡稳定性分析是边坡工程研究的核心问题,一直是岩土工程研究的的一个热点问题。边坡稳定性分析方法经过近百年的发展,其原有的研究不断完善,同时新的理论和方法不断引入,特别是近代计算机技术和数值分析方法的飞速发展给其带来了质的提高。边坡稳定性研究进入了前所未有的阶段。 任何一个研究体系都是由简单到复杂,由宏观到微观,由整体到局部。对于边坡稳定性研究,在其基础理论的前提下,边坡稳定分析方法从二维扩展到三维,更符合工程的实际情况;由于一些新理论和新方法的出现,如可靠度理论和对边坡工程中不确定性的认识,边坡稳定分析方法由确定性分析向不确定性分析发展。同时,由于边坡工程的复杂性,边坡稳定评价不能依赖于单一方法,边坡的稳定性评价也由单一方法向综合评价分析发展。 1.2 边坡稳定性分析方法 边坡稳定性分析方法很多,归结起来可分为两类:即确定性方法和不确定性方法, 确定性方法是边坡稳定性研究的基本方法,它包括极限平衡分析法、极限分析法、数值分析法。不确定性方法主要有随机概率分析法等。 1.2.1 极限平衡分析法 极限平衡法是边坡稳定分析的传统方法,通过安全系数定量评价边坡的稳定性,由于安全系数的直观性,被工程界广泛应用。该法基于刚塑性理论,只注重土体破坏瞬间的变形机制,而不关心土体变形过程,只要求满足力和力矩的平衡、Mohr-Coulomb准则。其分析问题的基本思路:先根据经验和理论预设一个可能形状的滑动面,通过分析在临近破坏情况下,土体外力与内部强度所提供抗力之间的平衡,计算土体在自身荷载作用下的边坡稳定性过程。极限平衡法没有考虑土体本身的应力—应变关系,不能反映边坡变形破坏的过程,但由于其概念简单明了,且在计算方法上形成了大量的计算经验和计算模型,计算结果也已经达到了很高的精度。因此,该法目前仍为边坡稳定性分析最主要的分析方法。在工程实践中,可根据边坡破坏滑动面的形态来选择相应的极限平衡法。目前常用的极限平衡法有瑞典条分法、Bishop法、Janbu法、Spencer法、Sarma法Morgenstern-Price 法和不平衡推力法等。

理正边坡稳定分析

第一章功能概述 边坡失稳破坏是岩土工程中常遇到的工程问题之一。造成的危害及治理费用均非常可观。因此,客观的、正确的评估边坡稳定状况,是摆在工程技术人员面前的一道难题。为满足工程技术人员的需要,编制了“理正边坡稳定分析”软件。 该软件具有下列功能: ⑴本软件具有通用标准、堤防规范、碾压土石坝规范三种标准,以满足不同行业的要求; ⑵本软件提供三种地层分布模式(匀质地层、倾斜地层、复杂地层),可满足各种地层条件的要求; ⑶本软件可计算边坡的稳定安全系数、及剩余下滑力; ⑷本软件提供多种方式计算边坡的稳定安全系数; ⑸本软件提供的自动搜索最小稳定安全系数的方法,是理正技术人员研制、开发、应用到软件中,并取得良好的效果。一般情况下,都可以得到最优解。但是对于较复杂的地质条件,建议先指定区域搜索、分不同精度进行分析,逐步逼近最优解,这样才能既快、又准; ⑹对于圆弧稳定计算,本软件提供三种方法:瑞典条分法、简化Bishop法、及Janbu 法。集三种方法于一体,用户可以根据不同的要求采用不同的方法。用户需要注意的是采用后两种方法计算时,有时不收敛,也是正常的。需要用户调整相关的参数再计算或用第一种方法; ⑺软件可同时考虑地震作用、外加荷载、及锚杆、锚索、土工布等对稳定的影响; ⑻特别是针对水利行业做了大量工作,除按水利的堤防、碾压土石坝规范外,还参照了海堤等规范;提供按不同工况—施工期、稳定渗流期、水位降落期计算堤坝的稳定性(具有总应力法及有效应力法); 详细的分析、考虑水的作用,包括堤坝内部的水(渗流水)及堤坝外部的水(静水压力)的作用;尤其方便的是可以将渗流软件分析的流场数据直接应用到稳定分析,使计算结果更逼近真实状况。 ⑼具有图文并茂的交互界面、计算书。并有及时的提示指导、帮助用户使用软件。 本软件可应用于水利行业、公路行业、铁路行业和其它行业在岩土工程建设中遇到的边坡(主要是土质边坡、岩石边坡可参考)稳定分析。

《岩体力学》第九章边坡岩体稳定性

第九章 边坡岩体稳定性 斜坡:倾斜的地面,是天然斜坡和人工边坡的总称。 边坡的分类: ()? ? ???? ?????? ?岩质边坡土质边坡按岩性分坡等铁路公路路堑与路堤边改造形成如采矿边坡、人工开挖、 人工边坡地壳隆起或下降引起天然的山坡和谷坡自然边坡按成因分 :: 本章主要讨论人工开挖的岩质边坡的稳定性。 岩质边坡稳定性分析方法: 1) 数学力学分析法(包括块体极限平衡法、弹性力学法和弹塑性力学分析法及有限 元法等) 2) 模型模拟试验法(相似材料模型试验、光弹试验法和离心模型试验) 3) 原位观测法 此外,还有破坏概率法、信息论方法及风险决策法等。 核心内容:()() ? ????=??? ? ??=允滑抗滑安全系数安全性系数稳定性系数稳定性计算K 0K F F K 第一节 边坡岩体中的应力分布特征 一、应力分布特征 假定岩体为连续、均质、各向同性的介质,且不考虑时间效应的情况下 (1)边坡面附近的主应力迹线明显偏转,1σ与坡面趋于平行,3σ与坡面趋于正交, 而向坡体内逐渐恢复初始应力状态; (2)坡面附近出现应力集中现象; (3)坡面处的径向应力为零,故坡面岩体仅处于双向应力状态,向坡内逐渐转为三向应力状态; (4)因主应力偏转,坡体内的最大剪应力迹线由直线变为凹向坡面的弧线。 二、影响边坡应力分布的因素

(1)天然应力: h σ↑,坡体内拉应力范围加大。 (2)坡形、坡高、坡角及坡底宽度等,对边坡应力分布有一定的影响; 坡高↑,1σ、 3σ也大; 坡角↑,拉应力范围↑,坡脚剪应力↑。 (3)岩体性质及结构特征 变形模量E 对边坡影响不大,μ对边坡应力影响明显。 第二节 边坡岩体的变形与破坏 一、边坡岩体变形破坏的基本类型 1.边坡变形的基本类型 根据其形成机理分为两种类型:卸荷回弹和蠕变变形。 2.边坡破坏的基本模型 四类,见教材P 177 ()()()()()()()???????? ?? ??以崩塌形式拉断破坏以崩塌形成倾倒破坏以滑坡形式剪切破坏圆弧形滑动 楔形状滑动 多平面滑动双平面滑动单平面滑动平面滑动 4 3 2 , ,: 1 实际上,就是两种:滑坡和崩塌。 二、影响岩体边坡变形破坏的因素 1.岩性:岩体越坚硬,边坡不易破坏,反之,容易破坏(一般情况)。 2.岩体结构:岩体结构控制着边坡的破坏形式及稳定程度。 3.水的作用:水的渗入,滑动力↑;软化作用;产生动水压力和静水压力,不利于边坡稳定。 4.风化作用:风化作用降低 f τ。 5.地形地貌:影响坡内的应力分布特征→影响边坡的变形破坏形成及稳定性。 6.地震:加速边坡破坏。 7.天然应力: h σ影响边坡拉应力及剪应力分布范围及大小。

边坡稳定性分析方法及其适用条件资料

边坡稳定性分析方法及其适用条件 摘要:边坡是一种自然地质体,在外力的作用下,边坡将沿其裂隙等一些不稳定结构面产生滑移,当土体内部某一面上的滑动力超过土体抗滑动的能力,将导致边坡的失稳。边坡稳定性分析是岩土工程的一个重要研究内容,并已经形成一个应用研究课题,本文对目前边坡稳定性分析中所采用的各种方法进行了归纳,并阐述了其适用条件。 关键词:边坡稳定性分析方法适用条件 正文: 一、工程地质类比法 工程地质类比法,又称工程地质比拟法,属于定性分析,其内容有历史分析法、因素类比法、类型比较法和边坡评比法等。该方法主要通过工程地质勘察,首先对工程地质条件进行分析,如对有关地层岩性、地质构造、地形地貌等因素进行综合调查和分类,对已有的边坡破坏现象进行广泛的调查研究,了解其成因、影响因素和发展规律等;并分析研究工程地质因素的相似性和差异性;然后结合所要研究的边坡进行对比,得出稳定性分析和评价。其优点是综合考虑各种影响边坡稳定的因素,迅速地对边坡稳定性及其发展趋势作出估计和预测;缺点是类比条件因地而异,经验性强,没有数量界限。 适用条件:在地质条件复杂地区,勘测工作初期缺乏资料时,都常使用工程地质类比法,对边坡稳定性进行分区并作出相应的定性评价,因此,需要有丰富实践经验的地质工作者,才能掌握好这种方法。

二、极限分析法 应用理想塑性体或刚塑性体处于极限状态的极小值原理和极大 值原理来求解理想塑性体的极限荷载的一种分析方法。它在土坡稳定分析时,假定土体为刚塑性体,且不必了解变形的全过程,当土体应力小于屈服应力时,它不产生变形,但达到屈服应力,即使应力不变,土体将产生无限制的变形,造成土坡失稳而发生破坏。其最大优点是考虑了材料应力—应变关系,以极限状态时自重和外荷载所做的功等于滑裂面上阻力所消耗的功为条件,结合塑性极限分析的上、下限定理求得边坡极限荷载与安全系数。 三、极限平衡法 该法将滑体作为刚体分析其沿滑动面的平衡状态,计算简单。但由于边坡体的复杂性,计算时模型的建立与参数的选取不可避免地使计算结果与实际结果不吻合。常用的方法有如下几种。 1瑞典条分法。基本假定:A边坡稳定为平面应变问题;B滑动面为圆弧;C计算圆弧面安全系数时,将条块重量向滑面法向分解来求法向力。该方法不考虑条间力的作用,仅能满足滑动体的力矩平衡条件,产生的误差使安全系数偏低。 优缺点:在不能给出应力作用下的结构图像的情况下,仍能对结构的稳定性给出较精确的结论,分析失稳边坡反算的强度参数与室内试验吻合度较好,使分析程序更加可信;但需要先知道滑动面的大致位置和形状,对于均质土坡可以通过搜索迭代确定其危险滑动面,但是对于岩质边坡,由于其结构和构造比较复杂,难以准确确定其滑动

边坡稳定性分析方法

边坡稳定性分析方法 边坡稳定性问题涉及矿山工程、道桥工程、水利工程、建筑工程等诸多工程领域。岩土边坡是一种自然地质体,一般被多组断层、节理、裂隙、软弱带切割,使边坡存在削弱面,在边坡角变化、地下水、地震力、水库蓄水等外因作用下,使边坡沿削弱面产生相对滑移而产生失稳。 边坡稳定性分析过程一般步骤为:实际边坡→力学模型→数学模型→计算方法→结论[4]。其核心内容是力学模型、数学模型、计算方法的研究,即边坡稳定性分析方法的研究。边坡稳定分析方法研究一直是边坡稳定性问题的重要研究内容,也是边坡稳定研究的基础。 1 边坡稳定性研究发展状况 边坡稳定性的分析研究始于本世纪二十年代,最早是对土质边坡的稳定性进行分析和计算,直到60年代初,岩体边坡的稳定性分析研究才开始进行。早期对边坡稳定性的研究主要从两方面进行的:一是借用刚体极限平衡理论,根据三个静力平衡条件计算边坡极限平衡状态下的总稳定性。二是从边坡所处的地质条件及滑坡现象上对滑坡发生的环境及机制进行分析,但基本上都是单因素的。 50年代,我国许多工程地质工作者,在研究中采用前苏联的“地质历史分析”法,也是偏重于描述和定性分析。60年代初的意大利瓦依昂水库滑坡及我国一些水电工程及露天矿山遇到的大型滑坡和岩体失稳事件,使工程地质学家们认识到边坡是一个时效变形体,边坡的演变是一个时效过程或累进性破坏过程,每一类边坡都有其特定的时效变形形式或时效变形过程,这些过程所包含的力学机制只有用近代岩石力学理论才能解释,从而使边坡稳定性研究进入了模式机制研究或内部作用过程研究的新阶段。 进入80年代以来,边坡稳定研究进入了蓬勃发展的新时期。一方面随着计算理论和计算机科学的迅猛发展,数值模拟技术已广泛应用于边坡稳定性研究。边坡稳定性分析的研究也开始采用数值模拟手段定量或半定量地再现边坡变形破坏过程和内部机制作用过程,从岩石力学和数学计算的角度认识边坡变形破坏机制,认识边坡稳定性的发展变化。另一方面,现代科学理论方法,如系统方法、模糊数学、灰色理论、数量化理论及现代概率统计等新兴学科都被广泛的引入边坡稳定性的科学研究中,从而大大扩充了边坡工程的理论和研究方法,提高

用理正岩土计算边坡稳定性

运用《理正岩土边坡稳定性分析》 作定量计算 (整理人:朱冬林,2012-2-21) 1、我目前手上理正岩土的版本为5.11版,有新版本的请踊跃报名,大家共同进步! 2、为什么要用理正岩土边坡稳定性分析? 现在山区公路项目地形条件越来越复杂,对于一些斜坡(指一般自然坡)或边坡(指开挖后的坡体)的稳定性评价是不可避免,比如桥位区沿斜坡布线,桥轴线与坡向大角度相交,自然坡度20~40°,覆盖层比较厚,到底是稳定还是不稳定?会不会有隐患和危险?必将困扰每个勘察技术人员,说它稳定吧,又怕将来出问题,说不稳定,目前又没有出现开裂变形滑动迹象,那在报告中如何评价桥址的安全性?再比如,路线从大型堆积体上经过,究竟稳定性如何评价?仅靠钻探或地质调查无法对其稳定性进行合理评价。这时候,就要辅以定量分析计算来提供证据了。 还有,我们在报告中提路堑边坡的岩土经验参数,常常遭设计诟病,按报告

中提的参数,自然坡都垮得一塌糊涂了,更不要说开挖了。我们在正式报告中提出“问题参数”会大大降低了勘察在设计心目中的光辉(灰)形象。如果我们事先对自然斜坡的横断面进行过初步计算,提出的参数就不会太离谱,必将给设计留下“很专业”的印象。 3、是否好用? 很好用。在保宜项目我一天计算几十个断面,既有效又快。 4、断面图能不能直接从CAD图读入? 可以。只需事先转化为dxf即可(用dxfout命令保存)。对图形的条件是所有的线段都是直线段组成(对于多段线需要炸开,对于样条曲线可以用多段线描一下再炸开即可),另外图形边界要封闭(事先可以用填充命令试一下,看各个区域是否封闭)。注意,图中只能有直线段,不能有其它图元(记得按上面操作完后,全选(Ctrl+A),看“属性”(Ctrl+1),全部为直线,则OK)。 5、下面结合实例讲解计算过程,保证学一遍就上手。 以土质边坡计算为例(最常用) 进入土质边坡稳定性分析程序

岩质边坡类型、结构面特征及稳定性分析

岩质边坡类型、结构面特征及稳定性分析 【摘要】边坡的稳定性受控于岩土体的基本特性和人为改造的程度两方面因素。由于地质体的复杂性、多变性和不均质性,因而道路工程边坡设计是预测性、风险性的设计。本文针对山区不同的边坡类型突出的边坡岩土体失稳问题,结合四川、重庆、云南等省山区道路工程建设项目边坡工程及滑坡灾害的勘查和治理,在研究山区地质背景和地质特征基础上,系统研究边坡岩体结构分类方法,以及开挖边坡岩体稳定性的岩体结构分析方法。 【关键词】地质灾害;岩体分类;结构特征;软硬岩层;结构面;稳定性 泥岩、泥质粉砂岩比较软弱,该类岩层具有透水性弱、亲水性强,遇水易软化、塑变,抗风化能力弱,易崩解等特性。从边坡角度来讲,多数边坡由软硬岩体构成,对边坡岩体的变形破坏起控制作用,岩质边坡软硬结构体构成,岩性层间结合差、软弱结构面发育,边坡开挖后极易发生山体变形、滑坡,特别是山前地带岩土质边坡、顺层岩质边坡及以岩层走向发育沟谷的一侧的边坡,多属顺层易滑地带。雨季经常诱发大量滑坡灾害,在道路等工程建设项目中,也经常诱发大量开挖边坡岩体失稳灾害。 开挖边坡岩土体失稳灾害的根本原因在于具有特殊的岩体结构特征和不利的岩体力学性质,其中开挖边坡岩体结构特征是控制开挖边坡稳定性的重要因素,边坡岩体的变形与破坏与边坡岩体结构面发育特征、结构面与开挖面的空间组合有密切关系,因此对边坡岩体结构、结构面特征的系统研究具有重要意义。 1.边坡岩体结构类型划分 边坡岩体的变形破坏与其岩体结构特征有密切的关系。根据岩体结构面、结构体特性,并充分考虑控制性结构面与边坡开挖临空面之间的空间组合关系,系统研究岩体结构类型的划分,给出各种岩体结构类型边坡稳定性分析模型,以便于在工程勘察设计中简便、快速应用。 针对岩体结构类型和边坡工程的特点,在边坡岩体结构类型划分中考虑如下因素: 1)岩质边坡的岩性特点及岩性组合特征 岩质边坡岩性组合最为显著的特点是不同力学性质的岩层互层,从边坡工程角度,开挖边坡工程的岩性组合主要有软质泥质岩为主的层状结构、软硬相间的砂泥岩互层结构和巨厚层硬岩为主的层状结构。 软质泥质岩为主的层状结构主要指开挖边坡岩体以软弱泥质岩为主,边坡岩体中夹少量薄层硬岩,但对整个边坡岩体性质影响不大。

岩石边坡稳定性分析方法_贾东远

文章编号:1001-831X(2004)02-0250-06 岩石边坡稳定性分析方法 贾东远1,2,阴 可1,李艳华3 (1.重庆大学土木工程学院,重庆 400045;2.秦皇岛市建筑设计院,河北秦皇岛 066001; 3.河北农经学院工业工程系,河北廊坊 065000) 摘 要:通过综述岩石边坡稳定性分析方法及其研究的一些新近展,并具体从极限平衡法、数值计算方法、流变分析、动力分析等方面进行详细论述,对岩石边坡稳定性分析中涉及到的岩体参数取值、计算模型、各种方法的优缺点等方面进行了探讨,最后提出对岩石边坡稳定性分析的建议。 关键词:岩石边坡;稳定性;极限平衡;数值计算 中图分类号:TU457 文献标识码:A 前言 岩石边坡稳定性分析一直是岩土工程中重要的研究内容。在我国基本建设中,特别是三峡工程及西部大开发,出现了许多岩石边坡工程,如三峡船闸高边坡、链子崖危岩体以及由于移民迁建用地、城市建设用地形成的边坡等等。在解决这些复杂的岩石边坡问题的过程中,大大促进了岩石边坡稳定性分析方法的发展。随着人们对岩石边坡认识的不断深入以及计算机技术的发展,岩石边坡稳定性分析方法近年来发展很快,取得了一系列研究成果,现分别对其中主要的研究方向和成果作简要介绍并分析各自特点和适用条件,为岩石边坡稳定性分析的工程应用和理论研究提供参考意见。 1 岩体参数及计算模型 极限平衡、数值计算等计算方法在岩石边坡稳定性分析中得到广泛应用,其中如何选择计算所需的工程岩体力学参数成为关键的问题。对于重大工程,可通过现场大型岩体原位试验取得岩体力学参数,但由于时间和资金限制,原位试验不可能大量进行,因而该方法仍有一定的局限性。另外,选取岩性特别均匀的试样几乎是不可能的,多数情况下,是用经验公式来确定岩体抗剪强度参数。但是,经验公式是以一定数量的室内和现场实验资料为依据,通过回归分析求出的,而未能把较多的地质描述引入其中。各个经验公式计算同一岩体的参数时,普遍存在因经验程度不同而确定出的抗剪强度相差较大。由于这些原因,许多文献提出了用其它方法来确定岩体的抗剪强度参数[1-4]。其中张全恒(1992)[1]讨论了确定岩体结构面抗剪强度参数常规方法存在的问题,提出了经验公式和实验相结合的试件法;何满潮(2001)[2]根据工程岩体的连续性理论,提出了根据室内完整岩块试验参数,结合野外工程岩体结构特点进行计算机数值模拟试验,从而确定工程岩体力学参数的方法;周维垣(1992)[3]提出确定节理岩体力学参数的计算机模拟试验法,该方法基于节理裂隙岩体的野外勘察资料,建立岩体损伤断裂模型,在计算机上模拟试验过程,获得所需数据;杨强等(2002)[4]在样本有限的情况下,采用可靠度理论,求出某保证率下的岩体抗剪强度值。 岩体作为复杂的地质体,其力学特性是多种因素共同作用的结果,如形成过程、地质环境和工程环境等。为了能将所有控制因素作为一个整体来考虑,而不仅局限于定量因素,许多文献利用人工 第24卷 第2期2004年6月 地 下 空 间 UNDERGROUND SPACE Vol.24 No.2 Jun.2004 收稿日期:2003-12-11(修改稿) 作者简介:贾东远(1975-),男,河北唐山人,硕士,主要从事岩土工程设计、检测方面的工作。

边坡稳定性(开题报告记录)

边坡稳定性(开题报告记录)

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:

三峡大学留学生公寓边坡稳定性分析 1课题来源 三峡大学拟在其校园内新建“三峡大学留学生公寓 1、2#楼”工程项目,该项目位于大学路西侧,逸夫楼南侧,该建筑均为7层框架结构,建筑高度22.35m,拟建工程重要性等级为二级,场地复杂程度为二级,地基复杂程度为二级,综合评价该项目的岩土工程勘察等级为乙级,该项目由三峡大学建筑设计研究院负责设计。 2 选题背景及研究意义 伴随着我国经济建设的高速发展,出现过大大小小由于边坡失稳造成的人身和财产损失,边坡综合防护设计日益引起社会的重视。边坡设计不仅仅需要因地制宜地选择实用、合理、经济、美观的工程措施,确保人民的生命安全和财产,同时达到与周围环境的相对协调与平衡,以及美化社会的效果。更需综合考虑地下水、降雨强度、地形、土质、材料来源等情况来进行合理布局。研究边坡的稳定性及治理方案有重大的理论与实践意义,更是保护生命财产安全的迫切需要。因此,通过对边坡的稳定性评价及治理措施的研究将对其他类似边坡的稳定性评价和治理具有很强的指导性意义。对已产生的滑动的边坡以及濒临滑动的边坡进行稳定性分析,并采取合理的治理方案,消除安全隐患,对于保证工程的顺利进行减少工程投资,保护人民群众的生命财产安全都有着重要的意义。 3 国内外边坡稳定性研究现状 3.1 国外边坡稳定性研究现状 (1)起步阶段 起步阶段,滑坡研究开始于20世纪20年代的瑞典,瑞典人彼得森最早提出了条分法。但之后的20年左右的时间里世界各国对滑坡的研究也只是零星的和片段的。大多数国家都是由单独的研究人员进行小规模的滑坡研究,只有瑞典、挪威、前苏联是由国立土工研究所进行滑坡研究,并发表过一些著作和论文,其中瑞典人取得的成果最大。原苏联曾于1934年和1946年召开过两次全国性的滑坡会议。瑞典条分法同时考虑了粘聚力和摩擦力,缺点是原理粗浅而且它的基本假定脱离了实际情况是一个肤浅的理论,还有待进一步完善。 (2)初步发展阶段 初步发展阶段(20世纪50年代),人们开始考虑岩体的结构面和材料特性,并且随着理论的研究,出现了极限平衡论和弹塑性理论,这些新角度新方法的出现显然推动了边坡稳定性研究的进步。接着索柯夫斯基在1954的时候提出了松

高边坡稳定分析

K63+142高边坡稳定性分析评价

1、计算方法 按照现行公路路基设计规范JTGD30-2004中条款3.7.4边坡稳定性评价:边坡稳定性评价宜综合采用工程地质类比法、图解分析法、极限平衡法和数值分析法进行。这几种方法是基本都属于极限平衡法的非严格条分法,是在已知滑移面的基础上对变坡进行平衡分析,并且只能满足力或者力矩平衡,所得结果能满足工程试验应用,但结果存在一定偏差。 本计算采用Morgenstern-price法进行计算分析。Morgenstern-price法是50年前提出的严格条分法,该法假设条块的竖直切向力与水平推力之比为含有参数与条间力函数的乘积,然后建立满足水平和垂直方向力的平衡力方程与力矩平衡方程,通过迭代求解安全系数与待定系数。我国陈祖煜教授对Morgenstern-price 法的计算格式进行了一定的改进,由于这个方法收敛性非常良好,并且满足严格平衡条件,因而在国际岩土工程界受到欢迎,但同时该法的求解过程相当复杂,一般工程技术人员往往只得依靠软件,Morgenstern-price法在我国没得到普及应用。Morgenstern-price法首先对任意曲线形状的滑裂面进行分析,导出满足力的平衡及力矩平衡的微分方程,然后假定满足条间力的倾角的正切值为某一函

数,根据整个滑动土体的边界条件求出问题的解答。 边坡稳定性计算应考虑边坡可能的破坏形式,按下面方法确定:采用加拿大商用计算软件GEO-slope进行计算分析,滑动面为任意滑移面,非一般的圆弧形滑面或者折线滑面。 2、计算参数取值 为了进行边坡的稳定性计算和加固工程设计,必须在勘察中对边坡岩土取样并进行物理力学试验,取样应该包括边坡的所有地层,特别是对边坡稳定起控制作用的软弱地层。一般情况下对尚未变形的边坡应取原装非扰动样。根据目前试验结果,该地区处于干旱半干旱区域,一般不考虑空隙水压力对边坡稳定性的影响,在试验过程中一般以天然含水率下的土为试验对象。实验室试验以公路土工试验规程(JTG E40-2007)与土工试验规程(SL237-1999)为依据。安排试验如表2.1所示,数值计算参数见附表试验记录。

边坡稳定性报告

目录 一、概况 ............................................. 错误!未定义书签。(一)项目概况...................................... 错误!未定义书签。(二)工程地质概况.................................. 错误!未定义书签。 1、地形地貌....................................... 错误!未定义书签。 2、地层岩性....................................... 错误!未定义书签。 3、气象........................................... 错误!未定义书签。 4、水文地质特征................................... 错误!未定义书签。 5、地震参数....................................... 错误!未定义书签。 二、计算依据.......................................... 错误!未定义书签。 三、边坡稳定性验算.................................... 错误!未定义书签。(一)验算断面...................................... 错误!未定义书签。 1、生产区边坡验算断面............................. 错误!未定义书签。 2、生活区边坡断面................................. 错误!未定义书签。(二)边坡稳定性验算................................ 错误!未定义书签。 1、验算工况....................................... 错误!未定义书签。 2、验算参数选取................................... 错误!未定义书签。 3、验算结果....................................... 错误!未定义书签。 四、结论.............................................. 错误!未定义书签。 五、建议.............................................. 错误!未定义书签。

常用的边坡稳定性分析方法

常用的边坡稳定性分析方法

第一节概述 (1) 一、无粘性土坡稳定分析 (1) 二、粘性土坡的稳定分析 (1) 三、边坡稳定分析的总应力法和有效应力法 (1) 四、土坡稳定分析讨论 (1) 第二节基本概念与基本原理 (1) 一、基本概念 (1) 二、基本规律与基本原理 (2) (一)土坡失稳原因分析 (2) (二)无粘性土坡稳定性分析 (3) (三)粘性土坡稳定性分析 (3) (四)边坡稳定分析的总应力法和有效应力法 (7) (五)土坡稳定分析的几个问题讨论 (8) 三、基本方法 (9) (一)确定最危险滑动面圆心的方法 (9) (二)复合滑动面土坡稳定分析方法 (9)

常用的边坡稳定性分析方法 土坡就是具有倾斜坡面的土体。土坡有天然土坡,也有人工土坡。天然土坡是由于地质作用自然形成的土坡,如山坡、江河的岸坡等;人工土坡是经过人工挖、填的土工建筑物,如基坑、渠道、土坝、路堤等的边坡。本章主要学习目前常用的边坡稳定分析方法,学习要点也是与土的抗剪强度有关的问题。 第一节概述 学习土坡的类型及常见的滑坡现象。 一、无粘性土坡稳定分析 学习两种情况下(全干或全淹没情况、有渗透情况)无粘性土坡稳定分析方法。要求掌握无粘性土坡稳定安全系数的定义及推导过程,坡面有顺坡渗流作用下与全干或全淹没情况相比无粘性土土坡的稳定安全系数有何联系。 二、粘性土坡的稳定分析 学习其整体圆弧法、瑞典条分法、毕肖甫法、普遍条分法、有限元法等方法在粘性土稳定分析中的应用。要求掌握圆弧法进行土坡稳定分析及几种特殊条件下土坡稳定分析计算。 三、边坡稳定分析的总应力法和有效应力法 学习稳定渗流期、施工期、地震期边坡稳定分析方法。 四、土坡稳定分析讨论 学习讨论三个问题:土坡稳定分析中计算方法问题、强度指标的选用问题和容许安全系数问题。 第二节基本概念与基本原理 一、基本概念 1.天然土坡(naturalsoilslope):由长期自然地质营力作用形成的土坡,称为天然土坡。 2.人工土坡(artificialsoilslope):人工挖方或填方形成的土坡,称为人工土

GeoStudio软件的边坡稳定性分析

GeoStudio软件的边坡稳定性分析 在对滑坡体稳定性进行了详细的分折计算后,综合滑坡地质环境背景、滑坡特征以及滑坡形成条件,确定滑坡的各项参数,运用GeoStuddio软件对滑坡进行数值模拟,以验证数值计算结果的正确性。 标签:GeoStuddio;数值模拟;边坡变形;剪应力稳定系数 数值模拟运用的GeoStudio软件是由GeoStudio公司研发的一套专业、高效而且功能强大的适用于地质工程和地质环境模拟计算的仿真软件。GeoStudio是一套完整的地质工程模拟工具,包括了8个模块,各个模块作用不同,可以相互结合从而达到综合分析的效果。主要采用SLOPE/W模块和SIGMA/W模块对已知的边坡进行稳定性分析验证。 SLOPE/W程序是以极限平衡理论为基础来分析边坡稳定性的,其分析过程采用瑞典条分法、Janbu法、Bishop法、Morgenstern-Price法(M-P法)等原理,能够根据地质条件建立起边坡的模型,并对其稳定性加以分析。現今国内许多地区的边坡采用了此程序进行稳定性计算,并且都得到了不错的成果。本次模拟尝试对自然工况下的边坡进行建模分析,用以验证自然工况的稳定系数结果。 SIGMA/W程序是一款用于对岩土结构中的应力和变形进行有限元分析的专业软件。它具有全面的本构模型公式,使得这款软件不但可以对简单的岩土问题进行分析,也可以对高度复杂的岩土问题,如线性弹塑性、非线性弹塑性、非线性等进行分析,许多经典的土体模型可以使用户对各种土体或结构材料进行建模分析。 1 SLOPE/W模块模拟 根据勘察报告中给出的边坡的坡形特征和岩土体性质,建立工况1条件下边坡模型并进行模拟分析,其过程如下: (1)首先进入GeoStudio2007的SLOPE/W模块,拟选择Morgenstern-Price 法进行分析。 (2)在主界面上创建坐标网格,并将边坡的AutoCAD图件按照一定比例在坐标中绘制出来(图1)。 (3)将边坡中的坡体、滑动面、滑床分成三个区块,并将每一个区块的岩土性质(包括重度,黏聚力,内摩擦角)输入。 (4)输出分析结果进行检验,分析结果见图2。 根据分析结果可知:自然工况下边坡稳定性在1.4~1.6之间,故边坡稳定状

边坡稳定分析的总应力法与有效应力法

§2-4 边坡稳定分析的总应力法与有效应力法 土体的抗剪强度参数的恰当选取是影响土坡稳定分析成果可靠性的主要因素。原则: (1)尽可能采用有效应力方法;(2)试验条件尽量符合土体的实际受力和排水条件。 一.两种分析方法 有效应力法:计算过程中,采用有效应力进行分析,使用有效应力强度指标 、 总应力法:计算过程中,采用总应力进行分析,使用总应力强度指标或、 以土石坝边坡稳定分析中的控制时期介绍两种方法的应用。 二.稳定渗流期土坝堤防抗滑安全系数 稳定渗流期坝体内形成稳定的渗透流网,如图2.30所示。各点孔隙水压力能够确定,因此,原则上应该采用有效应力法分析。因为没有一种实验方法能够模拟这种状态下土体中的有效应力和孔隙水压力分配。 图2.30 土石坝稳定渗流期分析 分析时: 1.以土体(颗粒+孔隙水)整体取为隔离体; 2.以瑞典简单条分法为例-不计条间力; 3.计算-对圆心取矩求解边坡安全系数。

取图2.30中任意土条进行分析,如图2.31所示。由于采用瑞典条分法,不计条间力,因此主要是分析由于重力、土条底面的支撑力、作用在底面的孔隙水压力。 图2.31 土条受力示意图 图2.31中的土条重力分三部分计算: 段位于浸润线以上,采用土体天然容重,土条重力为: 段位于浸润线和地下水位之间,采用饱和容重,土条重力为: 段位于地下水位以下,采用浮容重考虑静水压力的影响,土条重力为: 土条底面孔隙水压力为 为地下水位以上等势线的高度 由此计算瑞典条分法的安全系数

将土条重量带入上述公式得到 三.土坝施工期边坡稳定分析 对于均质粘性土坝 1.总应力法:用不排水强度指标, 2.有效应力法 (1)采用下面的公式确定土坝中超静孔隙水压力(由于其中大小主应力大致成比例) 图2.33为土坝施工期等孔压图,在计算中考虑孔隙水压力,采用有效应力方法得到边坡的安全系数。

对边坡稳定性与治理的分析与研究

对边坡稳定性与治理的分析与研究 发表时间:2017-10-23T14:55:54.763Z 来源:《防护工程》2017年第16期作者:王伟军 [导读] 某边坡坡高约45m,宽度约70m,整体长度大概120m,边坡坡度40°~55°,边坡坡面为粉质粘土。陕西工程勘察研究院珠海分院 519000 摘要:本文以某公路边坡为实例,对边坡稳定性与治理进行分析与研究,在介绍本文边坡概况与地址条件的基础上,利用Midas-GTS 有限元软件对其稳定性进行分析,根据计算结果表明该边坡的标准安全系数小于规范要求。根据计算分析结果提出相应的治理方案,以确保该边坡的稳定性。 关键词:边坡;稳定性分析;治理 1.工程概况 某边坡坡高约45m,宽度约70m,整体长度大概120m,边坡坡度40°~55°,边坡坡面为粉质粘土,也有部分的风化岩裸露。边坡顶为公路,路堤被雨水冲毁,地下管线裸露(图1)。由于边坡坡度较大,这一地区降水量较大,边坡可能在自然因素以及人为扰动下失稳,危害到行人以及财产安全,因此函待对边坡的稳定性做计算分析,依照分析的结果来制定相关的综合治理措施。 图1 路堤基础和管线裸露 依据《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013的有关规定并结合此处边坡的实际情况,对边坡稳定性计算分析,所得的安全系数需要满足下表1的要求,如果得出的安全系数不满足规范要求,则需要作出针对此边坡的支护设计。边坡工程安全等级为一级,重要性系数取1.1。 2.工程地质条件 2.1地层岩性 依照野外勘察钻探揭露,在勘探深度范围内,边坡地层自上而下依次为第四系坡残积层以及侏罗系上统凝灰熔岩层。整体地层岩性根据成因可以区别为2个单元层,地层岩性特征主要有下面几条: (1)第四系坡残积层 粉质粘土(地层编号①层):颜色主要呈现为红褐色、黄褐色,比较干,硬塑,层中岩土分布不平均,这一层中可见风化的碎块,没有摇振效应,干强度属于中等,韧性属于中等。层顶标高168.25-368.56m,层厚2.00-5.50m。 (2)侏罗系上统凝灰熔岩层 下伏基岩属于侏罗系凝灰熔岩,本次在钻探深度内岩层揭露为全风化带、强带和中风化带,其特征如下: 全风化凝灰熔岩(地层编号②层):灰色、灰白色、红褐色,岩芯呈硬塑土状,风化不均匀,含有小部分碎屑、碎块,块径在2~3cm,不易捻碎。层顶埋深0.00-4.50m,层顶标高165.15-366.56m,层厚0-12.60m。 强风化凝灰熔岩(地层编号③层):黄褐色、灰白色、浅灰色,裂隙发育,凝灰构造,岩芯呈块状、半土半岩状,块径在2}-8厘米,部分能损坏断裂,不易捻碎,岩层风化程度不均匀,中间小部分含有中风化岩块,岩质较硬。层顶埋深0.00~15.00m,层顶标高160.45-355.36m,该层部分孔未揭穿,揭露厚度3.30-17.80m。 中风化凝灰熔岩(地层编号④层):灰白褐色、黄褐色,裂隙较发育,裂面被铁锈色浸染,凝灰结构,块状构造,风化不均匀,岩芯呈块状、短柱状,岩体基本质量等级为IV类,属较软岩。受钻孔深度限制,层顶埋深3.40-22.50m,层顶标高155.85~348.76m,揭露厚度4.10~25.35m。 2.2水文地质条件 勘察区域整体属于山地,地势比较高,地下水的埋藏深度比较深,仅在局部的勘探钻孔发现有地下水,水位埋深在坡底以下11.50-16.20m,属基岩裂隙水,来源大部分是通过大气降水及地下水渗透的给养,经地下径流渗出,整体表现为地下水贫乏,水量较小。 3.边坡稳定性分析 本分析采用Midas-GTS有限元软件,该软件可以中文显示,不仅操作比较简单,而且分析计算功能强大。被高校、科研单位广泛的使用。Midas-GTS的适用范围几乎囊括了隧道设计和岩土设计的方方面面。它不仅能够提供初始状态下应力变化分析,还能对施工工况下的各种应力应变进行分析。 3.1本构模型选取 针对本论文的工程案例,数值分析时应用摩尔一库伦模型。这个模型的本构关系为弹性一完全塑性,即认为所用材料的应力在没有达到其屈服强度最大值时,应力同应变的关系依然处在线性比例状态,如果应力大于材料的屈服点,两者关系又成为了完全塑性变形。一直保持完全塑性的状态一直到工程材料的破坏,这种应力应变关系是理想化的,关系曲线见下图2。

边坡稳定性分析模式及流程

一、土岩混合边坡分析 土岩混合边坡稳定性分析一般有四种: 1、上部土层及风化层内部的破坏(圆弧或折线,受土体强度控制,软件自动搜索最危险滑面); 2、沿土岩交界面滑动破坏(土与风化层面或土、风化层与基岩面,受交界面强度控制,软件指定交界面进行计算稳定性,采用圆滑滑动(均质土体时)和折线滑动(覆盖层与基岩面时)两种计算); 3、下部岩体结构面破坏(受结构面控制,平面或楔形体破坏,倾倒破坏也可能。先用赤平投影定性分析(龙海涛和理正结合使用),根据定性情况,若不稳定,则用理正进行定量稳定性计算(平面滑动和楔形体滑动))。 4、上部土体圆弧滑动,下部岩体沿结构面滑动破坏(分析了1和3后,二者都不稳定时,则对边坡整体进行计算,采用1的最危险滑动面与3的平面滑动面组合成上部圆弧,下部直线(层面、某节理裂隙或结构面组合的交线)的整体滑动面,采用传递系数法进行稳定性计算),则1.2.3.4得到四种稳定系数,根据稳定系数进行综合评价。 5、极软岩边坡可能受岩土体强度控制,也可能受结构面控制,故也应对边坡整体进行稳定性计算,采用圆弧滑动(简化毕肖普法)和折线滑动(传递系数隐式解法)分别进行计算。 6、若1.2稳定,3不稳定,则会发生下部岩体沿结构面滑动破坏,从而带动上部土体一起滑动破坏。故下部岩体稳定性很重要。 综合內摩擦角是对平面滑动的,若提粘聚力很小,甚至为零,只有內摩擦角,则破坏模式为平面滑动,如砂砾石层,岩层等。若判断破坏模式为圆弧滑动,则必须提粘聚力与內摩擦角,如破碎岩层、强风化层与上部土层可能发生圆弧滑动破坏。故,提不提粘聚力,可否换算成综合內摩擦角,取决于判断其破坏模式是圆弧还是平面滑动。 下部为极软岩的土岩混合边坡除按岩质边坡分析外,还需计算五种滑动面稳定系数,如下:(下部为硬质的边坡,可不计算整体圆弧滑动,整体折现滑动视基岩内部裂隙及破碎带

用理正岩土计算边坡稳定性66816讲解学习

用理正岩土计算边坡稳定性66816

运用《理正岩土边坡稳定性分析》 作定量计算 (整理人:朱冬林,2012-2-21) 1、我目前手上理正岩土的版本为5.11版,有新版本的请踊跃报名,大家共同进步! 2、为什么要用理正岩土边坡稳定性分析? 现在山区公路项目地形条件越来越复杂,对于一些斜坡(指一般自然坡)或边坡(指开挖后的坡体)的稳定性评价是不可避免,比如桥位区沿斜坡布线,桥轴线与坡向大角度相交,自然坡度20~40°,覆盖层比较厚,到底是稳定还是不稳定?会不会有隐患和危险?必将困扰每个勘察技术人员,说它稳定吧,又怕将来出问题,说不稳定,目前又没有出现开裂变形滑动迹象,那在报告中如何评价桥址的安全性?再比如,路线从大型堆积体上经过,究竟稳定性如何评价?仅靠钻探或地质调查无法对其稳定性进行合理评价。这时候,就要辅以定量分析计算来提供证据了。

还有,我们在报告中提路堑边坡的岩土经验参数,常常遭设计诟病,按报告中提的参数,自然坡都垮得一塌糊涂了,更不要说开挖了。我们在正式报告中提出“问题参数”会大大降低了勘察在设计心目中的光辉(灰)形象。如果我们事先对自然斜坡的横断面进行过初步计算,提出的参数就不会太离谱,必将给设计留下“很专业”的印象。 3、是否好用? 很好用。在保宜项目我一天计算几十个断面,既有效又快。 4、断面图能不能直接从CAD图读入? 可以。只需事先转化为dxf即可(用dxfout命令保存)。对图形的条件是所有的线段都是直线段组成(对于多段线需要炸开,对于样条曲线可以用多段线描一下再炸开即可),另外图形边界要封闭(事先可以用填充命令试一下,看各个区域是否封闭)。注意,图中只能有直线段,不能有其它图元(记得按上面操作完后,全选(Ctrl+A),看“属性”(Ctrl+1),全部为直线,则OK)。 5、下面结合实例讲解计算过程,保证学一遍就上手。 以土质边坡计算为例(最常用) 进入土质边坡稳定性分析程序

相关文档
最新文档