确定边坡滑动面圆心的方法汇总

边坡稳定计算补充资料
路基边坡稳定性验算方法及步骤
(1)路基边坡稳定性验算步骤:
①根据路基土质和可能出现的滑动面形状,选择分析计算方法;
②考虑坡体的工作条件,选取滑动面上的抗剪强度指标,求算安全系数;
③将各种荷载组合下求得的最危险滑动面安全系数与容许值比较,判断路基是否稳定。

(2)荷载组合。

通常考虑主要组合、附加组合和地震组合三种荷载组合情况:
①主要组合,滑动坡体的重力、汽车荷载,浸水路基常水位时的浮力。

②附加组合,将主要组合中的汽车荷载改用平板挂车或履带车,或者考虑在最不利时的浮力和渗流力。

③地震组合:包括滑动坡体的重力和地震力及常水位条件下的浮力。

各种荷载组合均应根据路基工作条件依次验算,各种组合满足要求时路基才是稳定的。

(3)滑动圆弧的形状和位置。

大量观测研究表明.路基失稳时滑动面的形状和位置,同路基外形、岩土性质和地层情况等有关。

粘性差的土构成的坡体,滑坍时破坏面多接近平面,常采用直线滑动面法验算。

有一定粘性的土坡,其破坏面为曲面,常假设为圆弧滑动面,采用圆弧法进行分析;坡体失稳时的滑动面,必然在剪应力大而抗剪强度低的最薄弱处发生。

土质较为均匀的路基边坡破坏时,滑动面常通过坡脚或坡面上的变坡点。

常假设几个可能滑动面,所求安全系数值最小的滑动面即为最危险滑动面。

该滑动圆弧的圆心,可由以下确定辅助线的方法求得(图4-8)。

方法1:
1)由坡脚E向下引高度为H(H = 填土高+换算土柱高)的竖线,得F点;
2)由F点向右引水平线,在其上截取4.5H,得M点;
3)连接坡脚E与顶点S,求出SE的坡率1:m;
4)根据1:m的值查表4-2得β1和β2;
5)由E点引与SE成β1角的直线,由顶点S引与水平面成β2角的直线,交于I点;
6)接连MI,该直线即为滑动圆弧圆心辅助线。

7)如果路堤填料仅具有粘聚力,则圆心即为I点,如果路堤填料除粘聚力外尚具有摩擦力,则滑动圆弧的圆心将随内摩擦角的增大而向外移(离开路堤)。

方法2 方法2与方法1的做法相似,但H不包括换算土柱高,SE的坡率1:m直接由坡
顶与坡脚的连线求得。

方法3 滑动圆弧圆心辅助线为与换算土柱高顶点E 处水平线成36°角的EF 线。

方法4 滑动圆弧圆心辅助线为与坡顶E 点处水平线成36°角的EF 线。

图 4-8 滑动圆弧辅助线
软土路堤最危险滑动面圆心位置,大致在图4-9所示四边形EFDC 范围内。

CD 及EF 为通过边坡中点M 及坡脚A 的垂线。

软土层的深度接近或小于路堤高度时,最危险滑动面的下限常切于软土层底部(硬层的顶面);软土层较深时,滑动面的深度多在1.0~1.5倍路堤高的深度内。

一般最危险滑动面下缘与地面交于坡脚A 之外,上缘位于路肩G 点附近。

由多种材料组成或含有结构面或软弱夹层的坡体,常沿着岩土界面或软弱层面出现滑动破坏。

陡坡路堤除应保证边坡稳定外,还要防止堤身沿基底 (原地面)下滑,或者连同基底下山坡覆盖层一起沿基岩面滑动(图4-10)。

这类滑动面大多为直线或折线形,或是直线和曲线的组合型(称为复合滑动面),相应采用直线滑动面法、推力传递法或者Bishop 法进行稳定性分析。

如果有几个可能出现的滑动破坏面,则应分别判定其位置和形状,逐个验算。

图4-9 软土路堤的滑动面圆心范围 图4-10 陡坡路堤可能的滑动面 (4)竖向土条划分和自重计算。

应注意选择滑动面的形状和土质变化处作为土条划分
坡率 1:m 倾斜角 β1 β2
坡率 1:m 倾斜角 β1
β2 1:0.5 1:0.75 1:1 1:1.25 1:1.5 1:1.75
63°26′ 53°18′ 45°00′ 38°40′ 33°41′ 29°45′ 29°30′ 29° 28° 27° 26° 26°
40° 39° 37° 35°30′ 35° 35°
1:2 1:2.25 1:2.5 1:3 1:4 1:5 26°34′ 23°58′ 21°48′ 18°26′ 14°03′ 11°19′
25° 25° 25° 25° 25° 25°
35° 35° 35° 35° 35° 35°
图4-11 汽车荷载布置
的界限,以便分析计算。

对于圆弧滑动面,条块宽度一般取2~6m ,条块数10左右,过少则精度差。

各条块的自重以其面积乘以土的重度求得。

对不同土质的土组成的条块,应分层计算其重力,然后相加得土条的总重。

(5)车辆荷载换算。

路基稳定验算时,须将车辆荷载按最不利情况排列(见图4-11),
并应换算成当量土柱高,再计入土条面积内一起进行重力计算。

换算土柱高可按宽度布置在行车部分范围内;或者考虑到路肩上有可能驶入或停歇车辆,而分布在整个路基宽度上。

车辆荷载按下式换算为土柱高h 0(m )
Bl
nG
h γ=
0 (4-15) 式中 n ——横向分布的车辆数,一般取车道数;
G ——每一辆车(汽车荷载取重车)的重力,kN ;
γ——填料的重度,kN/m 3;
l ——车辆荷载的纵向分布长度,m 。

履带车取履带的着地长度,其余车辆均取前后
轴轮胎外缘的间距,等于前后轴距加一个轮胎着地长度(表4-2);
B —— 车辆荷载的横向分布宽度,m ,取横向并行车辆轮胎(或履带)着地最外缘的
间距,即:e d n nb B +-+=)1(;
b 、e —— 每一辆车两侧车轮(或履带)的中距和轮胎(或履带)的着地宽度m ; d —— 并行车辆相邻车轮(或履带)的中距,m 。

(6)地震力计算。

地震的震动可分为竖向和水平两种,一般情况下,竖向震动对路基的危害比水平震动要小得多,可略去不计。

抗震验算时,只考虑垂直路线走向的水平地震力。

结构分析时,通常将结构物在地震作用下的动力反映采用等效静力来替代。

路基分析也是如此。

作用于路基计算体重心处的水平地震力Q 按下式求得
W K C C Q h z i = (4-16)
式中 W ——路基计算体的重力,kN ;
h K ——水平地震系数,基本烈度7、8、9时,分别为0.1、0.2、0.4;
z C ——综合影响系数,反映实际结构物的地震反应与最大水平地震惯性力之间的差
异,一般路基可取0.25;
i C ——重要性修正系数(表4-3)。

(7)土工参数的选取。

滑动体重度γ、滑动面上抗剪强度指标c和φ等,是路基稳定验算时必需的土工参数。

测定土的物理力学指标时,取样、试验条件和方法应尽量同路基的实际工作情况一致。

各参数选取的具体规定,详见《公路路基设计规范》JTG D30—2004。

合集下载

圆弧搜索法滑面的确定

圆弧搜索法滑面的确定

圆弧搜索法滑面的确定均质、类均质的土质或类土质工程斜坡,在采用圆弧搜索法分析时,往往会出多个潜在滑面。

那么在工程斜坡防治确定时,是以下滑力最大的潜在滑面为依据进行防治,还是以稳定系数最小的潜在滑面为依据进行防治呢?圆弧搜索法确定滑面是假定土质或类土质工程斜坡为均质或类均质体,采用以剪应力控制为依据的潜在滑面确定方法。

也就是说,圆弧搜索法只能适用于均质或类均质的土质或类土质工程斜坡,而不能应用于由结构面控制的岩质工程斜坡,以及不能应用于坡体中存在控制结构面的土质或类土质工程斜坡。

因为,在存在控制性结构面的岩土质工程斜坡中,结构面的软弱属性使坡体失去了材料性能假定为“同一”的本质,也就无法采用以剪应力控制的圆弧搜索法确定潜在滑面。

那么为什么均质或类均质的土质或类土质工程斜坡中的潜在滑面呈圆弧形,而非直线型呢?其实从一个直观的物理实验中就可以以类比的方法得出结论。

那就是在两个存在高差的点之间所有斜面中,球体在螺旋线斜面中从坡顶到达坡脚的速度最快,而非我们感官上认知的两点之间距离最短的直线。

这也可以在一定程度上说明,均质或类均质的土质或类土质工程斜坡中的潜在滑面确定中,圆弧形滑面其实是真正螺旋形滑面的近似替代。

因为,在工程计算分析中,采用圆弧形的滑面计算要明显比采用螺旋形滑方便许多,且两者之间的误差是可以忽略不计的。

这也说明了,属于岩土工程的工程斜坡工程是一门实用型学科,从理论研究到实践应用的链接过程中,往往需要忽略掉一些次要因素而抓住事物的本质与主干进行工程斜坡防治。

否则,过于理论化将可能造成岩土工程的举步为艰,严重影响岩土工程的发展。

换句话说,岩土工程中很难有精确的计算结论,这也是岩土体的多相性、离散性和变异性本质所决定了的。

那么,在采用搜索法得出的许多潜在滑面中,工程斜坡防治是以下滑力最大的潜在滑面为依据进行防治,还是以稳定系数最小的潜在滑面为依据进行防治呢?答案当然是以稳定系数最小的潜在滑面作为依据进行防治。

土质、类土质坡体滑面的确定

土质、类土质坡体滑面的确定

土质、类土质坡体滑面的确定土质、类土质坡体指由坡残积、坡洪积、崩坡积、风积、冰水堆积等各种成因的堆积体,以及岩体风化形成的全风化层等构成的坡体。

对于土质、类土质坡体滑面或潜在滑面(以下统一简称滑面)的确定,许多人的第一反应就是采用圆弧搜索法,这其实往往可能是欠合理的。

因为,岩土工程虽然贯彻“大道至简”,忽略次要因素而抓住主要因素的解决问题方法,但并不是说岩土工程问题处理时奉行忽略不能忽略因素的“极简”主义。

否则,将造成土质、类土质坡体滑面的确定就成为了由软件控制的数学模拟游戏,这是非常不可取的。

土质、类土质坡体滑面的主要确定方法1、构成坡体的同一套地层中优势结构面不发育,地质体的物理力学性质较均匀时,坡体中的滑面由剪应力控制,这时可假定坡体为均质或类均质体而采用圆弧搜索法进行滑面的确定。

这类坡体如同一期沉积的黄土,同一期且同一成因的堆积体,原岩结构面不发育的残积体和全风化层、规模较大的断层破碎带内等。

2、坡体由性质差异的多套地层构成时,采用圆弧搜索法进行滑面确定时,必须要考虑到不同地层之间的接触结构面对滑面形态的影响。

尤其要切忌圆弧搜索的滑面不可切入下伏的中风化、微风化等岩质地层中。

性质差异的多套地层的形成,如崩坡积与坡洪积交替出现,新黄土上覆于老黄土,泥石流堆积于老地面,老滑坡,以及“上土下岩”的二元结构坡体等。

3、坡体存在优势结构面,滑面的确定应采用圆弧搜索与结构面配套相结合的综合确定方法。

并以结构面的发育程度确定是圆弧搜索为主,结构面配套为辅,还是结构面配套为主,圆弧搜索为辅。

尤其是坡体中发育外倾、贯通性良好的结构面时,滑面应以结构面的配套进行确定,而不宜采用圆弧搜索法确定。

这种结构面主要包括各种原生、次生、构造等结构面的风化残留结构面,以及基岩差异风化界面等。

如沉积层面的风化界面、岩浆岩的原生结构面岩脉侵入风化界面、差异风化界面、4、坡体出现变形时,圆弧搜索法确定滑面时应以坡面出现裂缝的位置为边界条件,即滑面一般情况下不可越过坡面裂缝而人为加大滑体范围,尤其是坡面上出现长大贯通性裂缝时,圆弧搜索法确定的控制性滑面就不应越过裂缝的限制边界。

土质路基边坡临界滑动面的确定计算分析

土质路基边坡临界滑动面的确定计算分析

2020.22科学技术创新土质路基边坡临界滑动面的确定计算分析陈臣(重庆交通大学,重庆400074)土质路基边坡的失稳滑塌在公路建设和运营中属于一种常见地质灾害,边坡稳定性定量分析是边坡加固设计和治理的研究基础,任何有效的加固处理措施都源自对边坡稳定安全系数和临界滑动面位置的合理确定[1]。

一般将土质类边坡的稳定性问题假定为平面应变问题,将土质边坡的滑裂面简化为圆弧曲面[2]。

通常采用极限平衡分析理论,利用瑞典法(Fellenius )、Bishop 法、Janbu 法、Spencer 法、Morgenstern-Price 法[3]。

这些方法最大的差异在于条间相互作用力的考虑不同,会影响计算所得边坡的稳定性安全系数[4]。

文中利用GEO-SLOPE 软件包中的SLOPE/W 程序对土质边坡的稳定性进行计算分析,确定路基边坡的潜在滑动面,采取有效的加固治理措施,将潜在的威胁扼杀在初步阶段。

1计算分析理论利用极限平衡理论计算分析边坡的稳定性时,认为土体遵从Mohr-Coulomb 破坏准则,由极限状态下土条受力和力矩的平衡来分析边坡稳定性[5]。

极限平衡理论条分法的基本原理如下:取单位长度土质边坡按平面问题计算,假设土质路基边坡潜在的圆弧滑动面,如图1所示。

圆弧滑裂面为AD ,圆心为O ,半径为R ,将滑坡土体ABCD 分成若干个土条,任一土条的受力情况,如图1所示。

图1条分法计算土质边坡稳定由土条的受力情况可知,作用在土条上的力由5个,但只能建立3个平衡方程,因此必须做适当的假设求得F i 和N i 。

瑞典条分法不考虑土条间相互作用力(即,X i =X i+1和Y i =Y i+1)。

简化的Bishop 法只是考虑了土条间水平方向的相互作用力,忽略了竖向的作用力,并假定各土条底部滑动面上的抗滑系数均相同,为平均安全系数。

Janbu 法假定相邻土条间力合力作用点位置已知,这样就减少了n-1个未知量。

岩土边坡中的滑动面分析

岩土边坡中的滑动面分析

岩土边坡中的滑动面分析岩土边坡稳定性是岩土工程中的重要问题之一,对于确保边坡的安全性和可靠性具有重要意义。

滑动面作为岩土边坡稳定性分析中的关键参数,对于边坡的稳定性评价起着决定性作用。

本文将介绍岩土边坡中滑动面的分析方法和相关应用。

一、滑动面的定义与分类滑动面是指岩土边坡中,在受到外力作用或重力的作用下,会发生剪切破坏的区域。

滑动面可以按照不同的分类标准进行划分,常见的分类方式有:1. 几何形态分类:滑动面可以分为平面滑动面、曲面滑动面、不规则滑动面等。

2. 起伏特征分类:滑动面可以分为光滑平整面、粗糙走向错动面等。

3. 物理特征分类:滑动面可以分为强硬滑动面、软弱滑动面等。

二、滑动面分析的方法在岩土工程中,分析滑动面的稳定性是保证边坡稳定的重要环节。

根据边坡的复杂性和滑动面的多样性,我们需要综合运用多种方法进行分析。

以下是几种常用的滑动面分析方法:1. 古滑动面的研究:通过对附近已经发生滑坡的边坡进行调查和分析,寻找古滑动面的特征,以得到滑动面的走向、倾角等参数。

2. 岩土试验:通过室内试验或现场试验,模拟实际滑动面的工况,获取滑动面的剪切强度参数等相关数据。

3. 地质勘探:通过钻孔、地质勘察等方法,获取岩土层界面的性质及与周围土层的接触状况,从而推断出滑动面的可能位置。

4. 数值模拟:利用数值分析软件,输入岩土的力学参数、边坡的尺寸、荷载条件等数据,模拟边坡的应力分布和变形情况,进而确定滑动面的位置和稳定性。

三、滑动面分析的应用滑动面的分析结果对边坡的稳定性评价和设计具有重要指导意义。

以下是滑动面分析的几个常见应用:1. 边坡设计:通过对滑动面的稳定性分析,确定边坡的合理坡度和坡高,确保边坡在外力作用下不发生滑动破坏。

2. 边坡加固:如果滑动面的稳定性不足以满足设计要求,可以采取加固措施,如钢筋锚固、喷射混凝土等,提高滑动面的抗剪强度。

3. 滑坡预测:通过对已有滑坡案例的滑动面研究和分析,可以预测未来可能发生滑坡的边坡,并采取相应的防治措施。

边坡稳定性计算极限平衡计算法的园弧形计算法

边坡稳定性计算极限平衡计算法的园弧形计算法

书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
边坡稳定性计算极限平衡计算法的园弧形计算法
一、判别准则和要求
判定圆弧形滑坡的条件为:均质松散介质,包含多组产状各异的节理及风化破碎岩体。

二、边坡稳定系数计算
(一)滑动面位置的确定
弗先柯(ΦИСΕΗΚΟ·Γ·Η)作图法:根据()计算张裂隙高度,过坡顶B 点,取垂线BF=H90,过F 点以与水平线FC 成()角作直线FE,过坡脚A 点以与水平线成()角作直线AK 交FE 于K 点,再过A 点作AG 使与AB 成()角,作AK 的中垂线,过A 点作AG 线的垂线,并与上述中垂线相交于O 点,O 点即为所求的滑动弧AK 的圆心,如图1。

霍克(E· Hoek)曲线法①:用内摩擦角与边坡角度和高度H 查曲线图求出滑动弧圆心。

用试算法确定滑动面位置:取弧长L(如或等)与滑坡体最大厚度d 之比值等于7,作若干圆弧(一般作5 条,见图2),然后分别进行稳定性计算,取稳定性系数值最小者。

图1 弗先柯(ΦИСΕΗΚΟ·Γ·Η)图2 按试算法确定临界
临界滑面位置滑面位置
(二)稳定系数计算
圆弧形滑坡条块法计算是先根据所确定的滑动面位置,将滑坡体划分成若干个垂直条块,如图3,然后按分条块逐个进行的。

常用的边坡稳定性分析方法

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,称为人工土坡。

边坡计算方法

边坡计算方法一、边坡滑面的划块1、无论南帮或北帮,滑面多沿岩层层理面、裂隙面及断层、采空区等弱层面相关,尤其是与最终线同向断层尤为显著。

2、南帮多为断层面及弱层面相同。

3、北帮若无断层及弱层面的话,多数为岩层分界面及边帮整体及层部有关。

4、若无断层及弱面的话,单一岩体底面常用45。

-φ/2=①面,②、③多为‘+’或‘-’5。

(若①为30。

,则②面为30。

-5。

=25。

、③面为30。

+5。

=35。

)多适用于南帮。

二、Sarma法的滑面划法1、先确定底点A(可选坑底点或层面及断层面出露台阶点)2、由A点向坑边最终点连线(少量补些)-AC北点至坑帮最终帮坡线。

3、由AC线依照该点上岩层的内摩擦角φ划45。

-φ/2线AB,在AB线点取2等份点AE=EF(任意值,可取4cm~6cm)过E及F做AC的平行线向上划(可流上部少量线)。

4、在水位线处(水平线处)按上部岩层(冲积层除外)的内摩擦角φ。

作交叉的二角线OP、OQ,使∠OPQ=∠OQP=45。

+φ/2,并延长PO至W点,并在OW上取V点,使OV=VW过V、W两点划OQ的平行线与③的E、F点平行线相交于H、J,切记外线交外点H,即①交①’于H点。

5、连接HJ并延长AB线点于Q’点,再过Q点作PW线平行线交OQ及QO 延长线于G点,通常G点在OQ的延长线上,此图无比例,故取G’为G点。

6、过G’点作OQ线的垂线G’T,过A’作AB 的垂线A T,两线交于T点(此图无比例未取垂线,实践以实为上),7、过T点为圆心,TA或TG为半径(TA=TG,有时该点相差一点)划弧,即为滑面线。

8、若于断层(尤为同坡面)相进或相切时,该线与断层面相融合为一边式几条不同滑面。

以上地面滑的头在基岩中,若在冲积层中,则应冲积层裂缝角b——(裂点与坑边距离)及深度值。

三、在滑面确定后(有时有几条滑面,大的或局部的小滑面)即可用SARMA确定坡点,并填SARMA法稳定计算表划块原点①、反映出滑面拐点位置。

讨论滑坡体滑动面的鉴定方法

讨论滑坡体滑动面的鉴定方法1 引言滑坡体是一种常见的地质现象,多出现在地形陡峻的山区。

滑坡体在公路、铁路、水利水电工程建设中,对工程的建设和运行极为不利。

为了对滑坡体采取合理有效的处理方法,必段对滑坡体的大小及范围有一个完整的认识,对滑坡体的地质勘察工作,主要是确定滑坡体滑动面、滑坡体堆体物的主要成分,滑坡体含水程度,滑坡体稳定变形情况等。

对于大型滑坡体,确定滑动面是研究滑坡的主要任务。

滑坡体成因一般是因为岩层中存在断层、大裂隙等不良地质构造,岩层倾向与滑坡方向一致的岩层中存在软岩夹层,软岩面在地下水侵蚀作用下和山体底部受河流、人为因素冲蚀破坏应力不平衡等原因所致。

滑坡在形成过程中,滑坡体与稳定山体(岩体)相互产生摩擦作所用形成。

膨胀土是一种特殊的粘土,具有吸水软化以及失水开裂的特性。

在长期的季节性干湿风化作用、循环作用以及剥蚀作用相下,使膨胀土层中的裂隙非常发育。

另外,膨胀土层中存在各种形式的软弱结构面,例如贯通裂隙面、风化软弱面以及层间裂隙面等。

所以,在膨胀土地区修建的公路、渠道、大坝等工程常会遇到施工时边坡不稳定的情况。

例如:在云南华坪县务坪水库的引水渠和坝基在开挖过程中就发生过10处以上大小滑坡,不仅严重影响了坝基边坡和渠道的正常施工的正常运行,同时耗费了大量的治理资金。

在滑坡体处置中,滑动面位置的确定是滑坡调查、分析中的一项非常重要的任务。

对于已经发生的边坡,要先弄清滑动面位置,才能正确分析和评价边坡的稳定性状并深入了解边坡的失稳原因。

对于存在隐患的滑坡,如果弄清了滑动面位置,就能合理预测滑坡的发展趋势,同时实施有效治理。

我国目前常用确定滑动面的方法主要有三种:(1)观察法,例如通过对滑坡的形态特征及其相关要素的观察情况来确定滑动面位置。

(2)地质勘探技术法,例如采用勘探平硐和钻孔取样等手段确定滑动面。

(3)理论法,极限分析法、利用极限平衡法或有限元模拟法来搜索确定最危险滑动面的位置。

边坡整体稳定分析中滑动面搜索方法新探

边坡整体稳定分析中滑动面搜索方法新探摘要:水利工程、铁路、公路及城市等基础设施建设工程中经常要涉及到边坡稳定分析的问题。

目前用于边坡稳定分析的方法很多,主要包括经验法和三参数极值法。

经验法能够较快地搜索出滑动面,但是准确性稍显不足;而三参数极值法虽然具有理论上的完备性,但是搜索时间较长,不利于工程应用。

本文基于以上两种方法各自的优点,提出了双参数极值法。

在假设滑动面分为坡脚圆,坡面圆和中点圆这三种情况之后,建立了双参数模型分别对这三种情况加以讨论和计算。

通过将计算结果与已有方法的对比可知,双参数极值法具有较高的准确性,并且能够方便地应用于各种边坡稳定分析。

关键词:边坡稳定滑动面搜索费伦纽斯经验法三参数极值法1.常用滑动面搜索方法概述及其不足均质粘性土的土坡失稳破坏时,其滑动面常常是曲面,通常可近似地定为圆弧滑动面。

由于地下硬层的深度不一,圆弧滑动面的形式也相应的分为坡脚圆、坡面圆和中点圆三种形式,针对这三种情况,可由经验法或者三参数极值法加以分析并确定滑动面的位置。

1.1费伦纽斯经验法图1.经验法模型图2.经验法的不足如上图所示,首先按照土坡的坡度查得a,b角:进而得到点E,当=0时,最危险滑动面的圆心即为E点,当时,自坡脚向下深h,向坡后水平距离4.5h至D点,连接DE,最危险滑动面的圆心就位于此直线上,在DE上选取若干点,分别计算各自的k值,在k值最小的处,过作的垂线,在此垂线上第二次搜索计算最小的k值及其所对应的O点,即为最终滑动面的圆心。

事实上,经验法的搜索的区域过小,并且理论上尚有缺陷。

因为,理论上最小K值所对应的O点,其在直线DE上的投影点并不一定要求在DE线上k值最小。

例如,存在于点临近的一点P,P点对应的k值比点对应的k值稍大,但是过P点作DE的垂线后,此垂线上最小的k值所在点Q,有可能比O点对应的k值更小。

1.2三参数极值法图3.三参数极值法模型图4.与实际情况不符的滑动面张天宝于1978年提出了该算法,其主要思想是通过解析推导,将稳定系数K转化为圆心坐标(x,y)与半径r的多元函数,即:根据多元函数的极值条件,当K对x,y,r的偏导数均为零时函数取极小值。

土质边坡最危险滑动面的随机搜索

土质边坡最危险滑动面的随机搜索摘要:本文基于瑞典条分法,应用MATLAB,对边坡最危险滑动面的进行搜索,该方法可以同时搜索出边坡的最小安全系数和与之相应的临界滑动面的位置。

可以应用到任意边坡几何形状,不同土质分层,伴随空隙水压力以及有外载荷的情况。

关键词:MATLAB;边坡稳定;安全系数;条分法;网格法;滑动面;Abstract: this paper, based on the Swedish slice method, the application of the MATLAB, the most dangerous of the slip plane of the slope to search for, this method can also search the minimum safety factor of the slope and the corresponding critical sliding the position. Can be applied to any slope geometric shapes, different soil layer, along with water pressure and the gap is the load.Keywords: MATLAB; The slope stability; Safety coefficient; Slice method; The grid method; Sliding surface;1概述在工程建设中常会遇到土坡稳定性问题,土坡包括天然土坡和人工土坡,天然土坡是指自然形成的山坡和江河湖海的岸坡,人工土坡则是指人工开挖基坑、基槽、路堑或填筑路堤、土坝形成的边坡。

土坡塌滑是一种常见的工程现象,土坡由于丧失稳定性而滑动,通常称为“滑坡”。

本文的目的在于使用瑞典条分法的情况下,应用软件MATLAB对最小安全系数的临界滑动面进行随机搜索,改进土坡最小安全系数搜索方法,以便比较容易的得到土坡的最小安全系数。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
相关文档
最新文档