土坡稳定性计算
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“复杂土层土坡稳定计算”，确定（是不是很复杂？放心，纸老虎而已）点选“增”，第一次用就选“系统默认例题”，后面重复计算就可以选“前一个例题”（其它的大家试一下就了解了）以前常听说“搜索滑面”强大功能，马上就可以轻松实现了……读入dxf图（上面是CAD中作好的图，现在要删掉大部分内容，只保留地层线、边界）（对于上图中无足轻重的小夹层，也可以有选择地去掉，以简化断面图）把简化后的剖面图dxfout存为“***大桥SZK45-SZK55.dxf”，（注意，图中除直线段外不能有任何其它图元，而且各个区域必须封闭，否则将来软件就读不了）“是”，读入“***大桥SZK45-SZK55.dxf”右键点击上面窗口中找到左边角点的编号（为边坡计算的坡面角点）或者上图中较低位置的转角点都可，看你对可能剪出范围的理解（很难用文字表述，大家多试两次就明白了），右键菜单窗口里面的几个功能都要试一下，很有用的。
岩土工程中的边坡稳定性分析计算
岩土工程中的边坡稳定性分析计算岩土工程是土地利用与开发中不可或缺的一环，而边坡稳定性分析计算是岩土工程中的一个重要课题。
边坡是指由土石堆积而成的斜坡，边坡的稳定性对于土地利用和人们生命财产的安全至关重要。
在边坡稳定性分析计算中，一般需要考虑边坡的地质条件、土壤参数、水文地质条件、边坡几何形状等因素。
下面，本文将从这几个方面进行讨论，并给出相关的计算方法和案例分析。
首先，边坡的地质条件对于稳定性分析非常关键。
不同的地质条件会导致边坡的稳定性有所不同。
常见的地质条件包括岩层的稳定性、岩层的倾角、岩层的厚度等等。
在进行边坡稳定性分析时，需要充分考虑这些因素的影响，并进行相应的计算和分析。
其次，土壤参数是边坡稳定性分析计算中另一个重要的方面。
不同类型的土壤具有不同的强度参数，这直接影响边坡的稳定性。
一般来说，土壤参数可以通过室内试验和现场地质勘探等手段进行测定。
在进行边坡稳定性分析时，需要根据实测数据和试验结果，选择合适的土壤参数进行计算。
水文地质条件也是影响边坡稳定性的重要因素之一。
水分可以对土壤的强度和稳定性产生显著影响。
当发生降雨等情况时，边坡可能会因为土壤的饱和而导致稳定性下降，从而引发边坡滑动等灾害事故。
因此，在进行边坡稳定性分析时，需要考虑水文地质条件的影响，并进行相应的计算和分析。
最后，边坡的几何形状也是边坡稳定性分析计算中需要考虑的一个重要因素。
边坡的坡度、坡高、坡角等几何参数会直接影响边坡的稳定性。
在进行分析计算时，需要根据实际情况确定边坡的几何形状，并进行相应的计算和分析。
综上所述，岩土工程中的边坡稳定性分析计算是一个复杂而重要的课题。
边坡的地质条件、土壤参数、水文地质条件和几何形状等因素都会对边坡的稳定性产生影响。
在进行边坡稳定性分析计算时，需要充分考虑这些因素，并选择合适的计算方法进行分析。
只有通过科学的分析计算，才能确保边坡的稳定性，保障土地利用和人们生命财产的安全。
【案例分析】为了更好地理解边坡稳定性分析计算的实际应用，下面以一个实际工程案例进行分析。
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“复杂土层土坡稳定计算”，确定（是不是很复杂？放心，纸老虎而已）点选“增”，第一次用就选“系统默认例题”，后面重复计算就可以选“前一个例题”（其它的大家试一下就了解了）读入dxf图（上面是CAD中作好的图，现在要删掉大部分内容，只保留地层线、边界）（对于上图中无足轻重的小夹层，也可以有选择地去掉，以简化断面图）把简化后的剖面图dxfout存为“***大桥SZK45-SZK55.dxf”，（注意，图中除直线段外不能有任何其它图元，而且各个区域必须封闭，否则将来软件就读不了）“是”，读入“***大桥SZK45-SZK55.dxf”右键点击上面窗口中找到左边角点的编号（为边坡计算的坡面角点）或者上图中较低位置的转角点都可，看你对可能剪出范围的理解（很难用文字表述，大家多试两次就明白了），右键菜单窗口里面的几个功能都要试一下，很有用的。
土坡稳定安全系数k
土坡稳定安全系数k土坡稳定安全系数k是评估土坡稳定性的重要指标，它是指土坡在外力作用下的抗破坏能力与破坏能力之比。
土坡的稳定性问题在土木工程中非常重要，特别是在建设项目中，需要对土坡进行合理的设计和稳定性分析。
下面将通过介绍土坡稳定性分析的基本原理、计算方法和影响因素等方面，来具体讲解土坡稳定安全系数k的相关内容。
土坡稳定性分析的基本原理是基于土体内部力学特性和外力作用，通过建立力学模型，计算出土坡的破坏模式和破坏力。
常用的土坡稳定性分析方法有平衡法、极限平衡法、有限元法等。
其中，极限平衡法是目前较为常用和普遍的方法，它考虑了土坡在不同工作状态下的平衡性和破坏性。
土坡稳定安全系数k的计算方法很多，常用的有切片法、拟静力法、动力法等。
切片法是一种基于平衡理论的常用方法，它将土坡切割成若干个典型切片，分别进行力学平衡和破坏力计算，最后根据不同切片的稳定性状况确定土坡整体的稳定性。
拟静力法是一种近似动力法，它将土坡的内力状态近似成平衡状态，通过施加静力假设和力的平衡原理，计算出土坡的稳定性。
影响土坡稳定性的因素非常复杂，包括土坡的几何特征、土体性质、外力作用等。
土坡的倾斜度、坡高、坡顶宽度等几何特征对土坡的稳定性有着重要影响。
土坡的土体性质是指土体的强度、压缩性、韧性等特性，它与土体的粒度组成、水分含量、固结状态等有关。
外力作用包括自重、地震、洪水等，对土坡的稳定性造成不同程度的影响。
土坡稳定安全系数k一般要求大于1，表示土坡在外力作用下的抗破坏能力大于破坏能力，即土坡是稳定的。
具体计算方法根据不同的分析方法而有所不同，但基本思路是通过力学平衡原理，计算出土坡的抗破坏力和破坏力，然后进行比较。
土坡稳定安全系数k的大小直接关系到土坡的安全性。
当k的值较大时，表示土坡的稳定性较好，可以满足设计要求。
而当k的值较小时，表示土坡的稳定性较差，存在破坏的风险。
在实际工程中，人们一般将土坡的稳定安全系数k设定为一个给定值，根据k的大小来确定土坡的稳定性等级。
土坡稳定性计算书定版
土坡稳定性计算书一、工程概况1、排泥池（1）、马钢（合肥）工业供水有限责任公司BOT水厂项目建安工程（二标段）排泥池工程，基坑总体形状为矩形（长为35.4m,宽为28.9m）,本工程标高±0.000相对于绝对标高为16.5m，卸荷载深度1.8m,因此基坑开挖实际深度4.8m。
（2）、池底板设计顶标高为-6.000m，底板厚500mm,垫层厚100mm，池壁设计顶标高为±0.000m，卸荷载深度1.8m,因此基坑开挖实际深度4.8m。
（3）、设计的抗浮设防水位本工程抗浮设计水位可按标高13.00m考虑。
2、二级泵房集水池（1）、马钢（合肥）工业供水有限责任公司BOT水厂项目建安工程（二标段）集水池工程，基坑总体形状为矩形（长为41.55m,宽为19.55m）,本工程标高±0.000相对于绝对标高为16.5m，卸荷载深度1.8m,因此基坑开挖实际深度3.7m。
（2）、池底板设计顶标高为-5.200m，底板厚500mm,垫层厚100mm，地坪设计顶标高为-0.300m，池壁顶标高0.5m，卸荷载深度1.8m,因此基坑开挖实际深度3.7m。
（3）、设计的抗浮设防水位本工程抗浮设计水位-1.300m考虑。
本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣编著中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著人民教同出版社、《地基与基础》第三版中国建筑工业出版社、《土力学》等相关文献进行编制。
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。
本计算书采用瑞典条分法进行分析计算，假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体，还假定不考虑土条两侧上的作用力。
一、参数信息:条分方法：瑞典条分法；条分块数：14不考虑地下水位影响；放坡参数：序号放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m) 条分块数0 4.80 3.60 1.50 0.00荷载参数：序号类型面荷载q(kPa) 基坑边线距离(m) 宽度(m)1 局布 5.00 1.00 3.00土层参数：序号土名称土厚度坑壁土的重度γ 坑壁土的内摩擦角φ 内聚力C 饱容重(m) (kN/m3) (°) (kPa) (kN/m3)1 粘土 4.80 20.00 30.00 22.00 22.00二、计算原理:根据土坡极限平衡稳定进行计算。
回填土边坡稳定性计算公式
回填土边坡稳定性计算公式边坡稳定性是指土体在受到外部力作用时，能够保持原有的形状和结构不发生破坏的能力。
在工程实践中，回填土边坡稳定性的计算是非常重要的，它直接关系到工程的安全和稳定性。
因此，了解回填土边坡稳定性的计算公式是非常必要的。
回填土边坡稳定性计算公式是根据土体力学和边坡稳定性理论推导出来的，它可以用来评估边坡的稳定性，判断边坡是否会发生滑坡或坍塌等现象。
下面我们将介绍一些常用的回填土边坡稳定性计算公式。
1. 坡度稳定性计算公式。
在回填土边坡稳定性的计算中，坡度是一个非常重要的参数，它直接影响到边坡的稳定性。
坡度稳定性计算公式可以用来评估不同坡度下边坡的稳定性。
常用的坡度稳定性计算公式包括切线法、平行法、平面法等。
其中，切线法是最常用的一种方法，其计算公式为：Fs = tan(α) tan(φ)。
其中，Fs为稳定系数，α为坡度角，φ为土体内摩擦角。
当稳定系数Fs大于1时，边坡稳定；当稳定系数Fs小于1时，边坡不稳定。
2. 土体内摩擦角计算公式。
土体内摩擦角是影响边坡稳定性的重要参数之一，它反映了土体颗粒间的摩擦性能。
土体内摩擦角的大小直接影响到边坡的稳定性，因此需要通过计算公式来确定。
土体内摩擦角的计算公式为：φ = arctan(τ / σ)。
其中，φ为土体内摩擦角，τ为土体的剪切应力，σ为土体的正应力。
通过计算得到的土体内摩擦角可以用来评估边坡的稳定性，判断边坡是否会发生滑坡或坍塌等现象。
3. 边坡稳定性分析公式。
在实际工程中，常常需要进行边坡稳定性分析，以评估边坡的稳定性。
边坡稳定性分析公式可以用来确定边坡的稳定性指标，从而判断边坡是否会发生滑坡或坍塌等现象。
常用的边坡稳定性分析公式包括切线法、平行法、平面法等。
其中，切线法是最常用的一种方法，其计算公式为：Fs = tan(α) tan(φ)。
其中，Fs为稳定系数，α为坡度角，φ为土体内摩擦角。
通过计算得到的稳定系数可以用来评估边坡的稳定性，判断边坡是否会发生滑坡或坍塌等现象。
土坡稳定性验算
土坡稳定性验算土方边坡如下图所示，土质为粉质黏土，由地质调查报告可得重度为319.6/kN m γ=，粘聚力44c kPa =,内摩擦角17ϕ=。
选用瑞典条分法。
(1)选择滑弧圆心，作出相应的滑动圆弧。
按一定比例画出土坡剖面。
因均质土坡，查表得128β=，237β=，延长两线段交于1O ,作为第一次试算的滑弧圆心，从图上量得其半径8.57R m =。
(2)将滑动土体分成若干土条并编号。
土条宽度b 取等宽为0.2 1.714R m =。
土条编号以滑弧圆心的垂线开始为0，逆滑动方向的土条依次为0、1、2、3……，顺滑动方向的土条依次是-1、-2、-3……。
(3)量出各土条中心高度i h ，并列表计算sin i θ、cos i θ及sin iih θ∑、cos iih θ∑等值。
(4)量出滑动圆弧的中心角90θ=，计算滑弧弧长。
908.5713.46180180L R m ππθ=⨯⨯=⨯⨯=若考虑裂缝，滑弧长度只能算到裂缝为止。
(5)计算安全系数tan cos 4413.4619.6 1.7140.30618.562.77sin 19.6 1.7148.4i ii icL b h K b h γϕθγθ+⨯+⨯⨯⨯===⨯⨯∑∑瑞典法计算表土条编号i hsin i θcos i θsin i i h θcos i i h θ-1 1.03 -0.191 0.982 -0.20 1.01 0 2.87 0 1 0 2.87 1 4.42 0.208 0.978 0.92 4.32 2 5.41 0.407 0.914 2.20 4.94 3 4.41 0.602 0.799 2.65 3.52 4 2.70 0.799 0.602 2.16 1.63 5 0.71 0.927 0.374 0.67 0.27 ∑8.4018.56(6)在EO 延长线上另选滑弧圆心2O 、3O ……，重复上述计算，求出最小安全系数。
土力学_第8章(土坡稳定性分析)
18
3
粘性土土坡的稳定性分析
瑞典（彼得森，K.E. Petterson, 1915年提出的） 瑞典圆弧法
滑动面
(a) 实际滑坡体
(b)假设滑动面是圆弧面
19
基本思想：
整体圆弧滑动。 稳定系数定义为：
f Fs
滑移面
也可定义为抗滑力矩与滑动力矩之比：
Fs
Mf Ms
f LAC R
1
i
Fs
m
[ci'bi (Wi ui bi ) tan ' ]
W sin
i
i
mi cos i (1
tani tan i ) Fs
பைடு நூலகம்27
考虑地震作用力后的计算公式：
Fs
c' bi bi (hi w hiw ) tan ' i 1 cos i (sin i tan ' ) / Fs
Ni Wi cosi P i 1 i ) 0 i 1 sin(
P i i 1 ) Tfi 0 i Wi sin i P i 1 cos(
li ci' ( N i ui li ) tan ' T fi Fs
由上面三个计算式，消去Ni、Tfi得到满足力极限平衡得方程为： 1 Pi Wi sin i [li ci' (Wi cos i ui li ) tan 'i ] Pi 1 i Fs Pi—剩余下滑力； i —传递系数。 tani ' sin( i 1 i ) i cos( i 1 i ) Fs
W x T
i i
fi
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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。
本计算书采用瑞典条分法进行分析计算，假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体，还假定不考虑土条两侧上的作用力。
一、参数信息:
基本参数：
放坡参数：
序号 放坡高度L(m) 放坡宽度W(m) 平台宽度B(m) 1 3.5 2.25 0.75 2
4
3
1.5
荷载参数：
土层参数：
1 填土 3.5 19.8 7.4 20.4 8 20
2 粘性土 3.5 20 16.
3 45.8 21 23
3 粘性土 3.6 20.3 17.
4 64.1 23 23
二、计算原理:
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，不考虑其侧面上的作用力时，该土条上存在着：
1、土条自重，
2、作用于土条弧面上的法向反力，
3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。
将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，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。
圆弧滑动法示意图
三、计算公式:
K sj=∑{c i l i+[ΔG i b i+qb i]co sθi tanφi}/∑[ΔG i b i+qb i]sinθi
式子中：
K sj --第j个圆弧滑动体的抗滑力矩与滑动力矩的比值;
c i --土层的粘聚力；
l i--第i条土条的圆弧长度；
ΔG i-第i土条的自重；
θi --第i条土中线处法线与铅直线的夹角；
φi --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；
q --第i条土条土上的均布荷载；
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 1.820 29.190 0.775 5.746 5.798
示意图如下：
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2步 1.504 33.548 1.699 11.450 11.575
示意图如下：
--------------------------------------------------------------------------------------
计算结论如下：
第1 步开挖内部整体稳定性安全系数K sjmin= 1.820>1.350 满足要求! [标高-4.000 m]
第2 步开挖内部整体稳定性安全系数K sjmin= 1.504>1.350 满足要求! [标高-7.500 m]。