稳定性分析与推力计算 传递系数法

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5-传递系数法

5-传递系数法

5 传递系数法传递系数法也称为不平衡推力传递法,亦称折线滑动法或剩余推力法,它是我国工程技术人员创造的一种实用滑坡稳定分析方法。

由于该法计算简单,并且能够为滑坡治理提供设计推力,因此在水利部门、铁路部门得到了广泛应用,在国家规范和行业规范中都将其列为推荐的计算方法。

当滑动面为折线形时,滑坡稳定性分析可采用折线滑动法。

传递系数法的基本假设有以下六点: (1)将滑坡稳定性问题视为平面应变问题;(2)滑动力以平行于滑动面的剪应力τ和垂直于滑动面的正应力σ集中作用于滑动面上;(3)视滑坡体为理想刚塑材料,认为整个加荷过程中,滑坡体不会发生任何变形,一旦沿滑动面剪应力达到其剪切强度,则滑坡体即开始沿滑动面产生剪切变形;(4)滑动面的破坏服从摩尔-库伦准则;(5)条块间的作用力合力(剩余下滑力)方向与滑动面倾角一致,剩余下滑力为负值时则传递的剩余下滑力为零;(6)沿整个滑动面满足静力的平衡条件,但不满足力矩平衡条件。

图5.1传递系数法计算简图第i 条块的下滑力:()12()sin cos i i i i i i i T W W D θαθ=++- (5-1) 12()cos sin()i i i i i i i N W W D θαθ=++- (5-2)第i 块的抗滑力: i i i i i i i i i i L c D W W R +-++=ϕθαθtan ))sin(cos )((21 (5-3) 条块的天然重量、浮重量分别为: iu i V W γ=1 2i idW Vγ'=计算渗透压力i D ,渗透压力的几何意义是:土条中饱浸水面积与水的重度及水力坡降i i αsin ≈的乘积,其方向与水流方向一致,与水平向的夹角为i α。

i W id D iV γ= 1()cos 2a i i idb V h h L θ=+⨯⨯ (5-4)令2ba w h h h +=, 则 i i i W W i L h D θαγcos sin = (5-5) 式中,W γ—水的容重(kN/m 3);γ—岩土体的天然容重(kN/m 3);γ'—岩土体的浮容重(kN/m 3);iu V —第i 计算条块单位宽度岩土体的水位线以上的体积(m 3/m );id V —第i 计算条块单位宽度岩土体的水位线以下的体积(m 3/m );1i W —第i 条块水位线以上天然重量(kN/m );2i W —第i 条块水位线以下的浮重度(kN/m );i θ—第i计算条块地面倾角(°),反倾时取负值;i α—第i 计算条块地下水流线平均倾角,一般情况下取侵润线倾角与滑面倾角平均值(°),反倾时取负值;i l —第i 计算条块滑动面长度 (m );i c —第i 计算条块滑动面上岩土体的粘结强度标准值(kPa );i ϕ—第i 计算条块滑带土的内摩擦角标准值(°)。

基于传递系数法的滑坡稳定性分析和评价

基于传递系数法的滑坡稳定性分析和评价
检验与认证
基于传递系数法的滑坡稳定性分析和评价
Analysis and evaluation of landslide stability based on transfer coefficient method 钱玲玲
(甘肃工业职业技术学院,甘肃 天水 741025)
摘要:以甘肃省临夏市某大型滑坡为例,通过分析滑坡的基本特征和形成机制,采用传递系数法对不同工况下滑坡 的稳定性进行分析与评价,确定了滑坡在天然状况下处于基本稳定状态,暴雨及地震条件下处于欠稳定~不稳定 状态。 关键词:滑坡;传递系数法;稳定性 Abstract: Taking a large landslide in Linxia City, Gansu Province as an example, and analyzing the basic characteristics and formation mechanism of landslide, the stability of the landslide body under different working conditions is analyzed and evaluated by using the transfer coefficient method. It is determined that the landslide is in the basic stable state under natural conditions, and in the understable ~ unstable state under heavy rain and earthquake conditions. Keywords: landslide; transfer coefficient method; stability 中图分类号:P642 文献标识码:B 文章编号:1003-8965(2019)03-0018-02

滑坡稳定性计算及滑坡推力计算学习资料

滑坡稳定性计算及滑坡推力计算学习资料

碎石土 粘性土
砂土
水下面积Sw(m2)
碎石土 粘性土
砂土
滑块自重(kN/m)
汽车荷载(kN/m)
滑面长度(m) 滑面倾角(度) 水容重(KN/m3) 滑面上水位高(m)
孔隙压力 比
Wi
Q
Li
αi
γw
hw
rU
地下水流向 (度)
βi
内聚力(KN) c
内摩擦角 (度)
φ
地震影响系数 地震力(kN/m) 法向分力(kN/m) 下滑力(KN/m)
∑Ti
抗滑力(KN/m) 累积抗滑力(KN/m) 传递系数 稳定系数
Ri
∑Ri
Ψi
Kf
1-1
18.00
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传递系数法滑坡稳定计算公式运用初探

传递系数法滑坡稳定计算公式运用初探
c s n ̄ i o )一 a p o  ̄ sn G 蜀 )tnc+ , .
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图 2 滑 坡 稳定 性 计算 条 块划 分 图
图 1 折 线滑 动 面稳 定 性计 算模 型

稳 定性 及 剩 余推 力计 算 结果 如 下表 1 。
表 1 滑 坡稳 定性 及推 力计 算 成果 表
1 、

要 :文 中 以I l 震 灾 区某 滑 坡稳 定性 计 算 为例 ,应 用折 线 型滑 面 的滑 坡稳 定 性 计算 公 式计 算 稳 定性 系数 及 滑  ̄)地 l
坡 推 力 ,讨论 传递 系数 法 的物 理意 义 及在 滑 坡 稳定 性计 算 中 的局 限性 ,探讨 解 决 方法 。
关 键 词 :滑坡 ;传 递 系 数法 ;稳定 性评 价
1 3 7 5 8 7 1 95 … 0 8 3 2 9 4 210 0 0 1 1 21 8 4 2 8 1 7 0 4 3 8 l 6 0 1 5 1 2 95 9 7 3 9 2 3 317 0 1 1 7 42 51 6 1 7 1 89 1 】 921 3 9 2 5 4 4 0 f 1 l 6 1 )7 ( 95 6 2 0 7 5 9 3 1 】 7 1 8 4 2 ( 9 ) 1 8 4 1 7 ̄( 89 2 l l 1 68 5 8 5 98 56 6 1 ) 9 42 111 71 46 5 I 9 i 1 i 89 1 0 『 I I 5 86 6 { 4 5 9 8 2 91 8 5 79 1 】 8 5l 7 1 l 481 2 2 1 9 9 7 IJ l 47 9 9 2 95 4 8 38 42 『0 7 1 58 9 11

基于传递系数法的某滑坡稳定性分析及评价

基于传递系数法的某滑坡稳定性分析及评价

基于传递系数法的某滑坡稳定性分析及评价一、绪论滑坡作为一种常见的地质灾害,对人类社会和生态环境造成了严重的破坏。

随着城市化进程的加快,滑坡灾害频发,给人们的生命财产安全带来了极大的威胁。

对滑坡稳定性的研究具有重要的现实意义,滑坡稳定性分析是滑坡防治的基础,通过对滑坡稳定性的研究,可以为滑坡防治提供科学依据,减少滑坡灾害的发生,降低灾害损失。

滑坡稳定性分析方法主要包括基于力学原理的方法、基于土体力学的方法、基于地质力学的方法等。

传递系数法是一种基于土体力学的滑坡稳定性分析方法,具有较强的实用性和可靠性。

国内外学者在传递系数法的基础上,对其进行了不断的研究和完善,取得了一定的研究成果。

由于滑坡场地的复杂性和多样性,现有的研究成果仍存在一定的局限性,有待于进一步的研究和探讨。

本研究旨在通过建立传递系数法模型,对某滑坡场地进行稳定性分析及评价,为滑坡防治提供科学依据。

具体内容包括。

评价该滑坡场地的稳定性;提出相应的防治措施建议。

本研究采用的方法主要有文献资料法、现场调查法、传递系数法等。

技术路线如下:查阅相关文献资料,了解滑坡稳定性分析的基本理论和方法;对某滑坡场地进行现场调查,收集相关数据;采用传递系数法对该滑坡场地进行稳定性分析;根据分析结果,评价该滑坡场地的稳定性;提出相应的防治措施建议。

1. 研究背景和意义滑坡作为一种典型的地质灾害,对人类社会的生产生活和生态环境造成了严重的威胁。

随着科技的发展,人们对滑坡的研究越来越深入,从传统的地质力学方法逐渐发展到现代的数值模拟和工程实践相结合的方法。

基于传递系数法的滑坡稳定性分析及评价方法具有较高的准确性和实用性,为滑坡防治提供了有力的理论支持和技术保障。

本研究旨在通过对某地区滑坡场地的实地调查和数值模拟,建立基于传递系数法的滑坡稳定性分析模型,以期为滑坡防治提供科学依据。

通过对滑坡场地的地质条件、历史灾害记录等信息进行收集和分析,了解滑坡场地的基本特征和潜在危险因素。

滑坡应用公式解读

滑坡应用公式解读

3.2.3 稳定性计算1、稳定性计算方法稳定性分析采用二维极限平衡传递系数法进行计算,坡面地形线及可能滑面均简化成折线。

计算时取滑坡体的单位宽度为1m 。

在研究区工程地质分析的基础上,采用折线法计算滑坡稳定性,在此基础上对该滑坡区进行稳定性评价。

根据传递系数法,在考虑重力、孔隙水压力(假定孔隙水压力按线性分布)的情况,计算公式如下:∑--+⨯∆--++-∆++=112121}]sin cos )[({]cos sin )[(i i i i i wi i i i i i i i i i i st iF tg a p p a W W l c a p a W W F Fψϕ (1) 式中:111tan )sin()cos(+++---=i i i i i j ϕααααψ (2)Ψi :推力传递系数;F i :第i 个条块末端的滑坡推力(kN/m );F st :抗滑稳定安全系数,依表不同荷载组合及工程等级选取; W i1:第i 个条块地下水位线以上土体天然重量(kN/m ); W i2:第i 个条块地下水位线以上土体饱和重量(kN/m ); p i :第i 个条块土体两侧静水压力的合力; p wi :第i 条块土体底部孔隙压力;φi :第i 个条块所在滑动面上的内摩擦角(°); αi :第i 个条块所在滑动面上的单位、黏聚力(kPa ); l i :第i 个条块所在滑动面的长度(m ); 孔隙水压力的计算说明如下,见图3。

图3-1 孔隙水压力计算示意图)(2122a b i h h p γγ-=∆ (3) i b a wi l h h p )(21γγ+= (4)2、计算工况茂和11组滑坡标高在238~390m 之间,均高于三峡水库正常运行后的最高水位175m (黄海高程),故该滑坡不涉水。

工况5:自重+地表荷载+20年一遇暴雨(q 全) 3、判别标准稳定性系数Fs ≥F St (滑坡稳定性安全系数)为稳定,F St ~1.05为基本稳定,1.05~1.00为欠稳定,小于1.00为不稳定。

滑坡稳定性分析计算

滑坡稳定性分析计算

对最不利滑移横断面进行各种工况稳定性分析计算,计算过程如下:一、天然工况滑坡剩余下滑力计算计算项目:滑坡推力计算 1===================================================================== 原始条件:滑动体重度= 19.000(kN/m3)滑动体饱和重度= 25.000(kN/m3)安全系数= 1.250不考虑动水压力和浮托力不考虑承压水的浮托力不考虑坡面外的静水压力的作用不考虑地震力坡面线段数: 6, 起始点标高4.000(m)段号投影Dx(m) 投影Dy(m) 附加力数1 13.600 0.700 02 12.250 7.000 03 2.000 0.000 04 12.000 8.000 05 24.500 0.500 06 127.000 27.000 0水面线段数: 1, 起始点标高0.000(m)段号投影Dx(m) 投影Dy(m)1 0.000 0.000滑动面线段数: 5, 起始点标高0.000(m)段号投影Dx(m) 投影Dy(m) 粘聚力(kPa) 摩擦角(度)1 12.000 0.600 10.000 14.5002 9.900 1.300 10.000 14.5003 28.000 9.000 10.000 14.5004 8.400 2.800 10.000 14.5005 117.000 29.000 10.000 14.500计算目标:按指定滑面计算推力--------------------------------------------------------------第1 块滑体上块传递推力= 0.000(kN) 推力角度= 0.000(度)剩余下滑力传递系数= 1.033本块滑面粘聚力= 10.000(kPa) 滑面摩擦角= 14.500(度)本块总面积= 372.160(m2) 浸水部分面积= 0.000(m2)本块总重= 7071.031(kN) 浸水部分重= 0.000(kN)本块总附加力Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN)有效的滑动面长度= 120.540(m)下滑力= 2126.464(kN)滑床反力R= 6863.345(kN) 滑面抗滑力= 1774.982(kN) 粘聚力抗滑力=1205.405(kN)--------------------------本块剩余下滑力= -853.922(kN)本块下滑力角度= 13.921(度)第2 块滑体上块传递推力= 0.000(kN) 推力角度= 13.921(度)剩余下滑力传递系数= 1.017本块滑面粘聚力= 10.000(kPa) 滑面摩擦角= 14.500(度)本块总面积= 64.603(m2) 浸水部分面积= 0.000(m2)本块总重= 1227.455(kN) 浸水部分重= 0.000(kN)本块总附加力Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN)有效的滑动面长度= 8.854(m)下滑力= 485.194(kN)滑床反力R= 1164.466(kN) 滑面抗滑力= 301.151(kN) 粘聚力抗滑力=88.544(kN) --------------------------本块剩余下滑力= 95.499(kN)本块下滑力角度= 18.435(度)第3 块滑体上块传递推力= 95.499(kN) 推力角度= 18.435(度)剩余下滑力传递系数= 0.997本块滑面粘聚力= 10.000(kPa) 滑面摩擦角= 14.500(度)本块总面积= 273.373(m2) 浸水部分面积= 0.000(m2)本块总重= 5194.084(kN) 浸水部分重= 0.000(kN)本块总附加力Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN)有效的滑动面长度= 29.411(m)下滑力= 2082.290(kN)滑床反力R= 4945.943(kN) 滑面抗滑力= 1279.108(kN) 粘聚力抗滑力=294.109(kN)--------------------------本块剩余下滑力= 509.073(kN)本块下滑力角度= 17.819(度)第4 块滑体上块传递推力= 509.073(kN) 推力角度= 17.819(度)剩余下滑力传递系数= 0.937本块滑面粘聚力= 10.000(kPa) 滑面摩擦角= 14.500(度)本块总面积= 53.772(m2) 浸水部分面积= 0.000(m2)本块总重= 1021.667(kN) 浸水部分重= 0.000(kN)本块总附加力Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN)有效的滑动面长度= 9.985(m)下滑力= 667.080(kN)滑床反力R= 1104.327(kN) 滑面抗滑力= 285.598(kN) 粘聚力抗滑力=99.850(kN) --------------------------本块剩余下滑力= 281.631(kN)本块下滑力角度= 7.481(度)第5 块滑体上块传递推力= 281.631(kN) 推力角度= 7.481(度)剩余下滑力传递系数= 0.976本块滑面粘聚力= 10.000(kPa) 滑面摩擦角= 14.500(度)本块总面积= 48.106(m2) 浸水部分面积= 0.000(m2)本块总重= 914.012(kN) 浸水部分重= 0.000(kN)本块总附加力Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN)有效的滑动面长度= 12.015(m)下滑力= 337.771(kN)滑床反力R= 935.548(kN) 滑面抗滑力= 241.949(kN) 粘聚力抗滑力=120.150(kN) --------------------------本块剩余下滑力= -24.328(kN) < 0本块下滑力角度= 2.862(度)二、暴雨工况滑坡剩余下滑力计算计算项目:滑坡推力计算 1===================================================================== 原始条件:滑动体重度= 22.000(kN/m3)滑动体饱和重度= 25.000(kN/m3)安全系数= 1.150不考虑动水压力和浮托力不考虑承压水的浮托力不考虑坡面外的静水压力的作用不考虑地震力坡面线段数: 6, 起始点标高4.000(m)段号投影Dx(m) 投影Dy(m) 附加力数1 13.600 0.700 02 12.250 7.000 03 2.000 0.000 04 12.000 8.000 05 24.500 0.500 06 127.000 27.000 0水面线段数: 1, 起始点标高0.000(m)段号投影Dx(m) 投影Dy(m)1 0.000 0.000滑动面线段数: 5, 起始点标高0.000(m)段号投影Dx(m) 投影Dy(m) 粘聚力(kPa) 摩擦角(度)1 12.000 0.600 8.500 12.0002 9.900 1.300 8.500 12.0003 28.000 9.000 8.500 12.0004 8.400 2.800 8.500 12.0005 117.000 29.000 8.500 12.000计算目标:按指定滑面计算推力--------------------------------------------------------------第1 块滑体上块传递推力= 0.000(kN) 推力角度= 0.000(度)剩余下滑力传递系数= 1.022本块滑面粘聚力= 8.500(kPa) 滑面摩擦角= 12.000(度)本块总面积= 372.160(m2) 浸水部分面积= 0.000(m2)本块总重= 8187.511(kN) 浸水部分重= 0.000(kN)本块总附加力Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN)有效的滑动面长度= 120.540(m)下滑力= 2265.243(kN)滑床反力R= 7947.032(kN) 滑面抗滑力= 1689.194(kN) 粘聚力抗滑力=1024.594(kN)--------------------------本块剩余下滑力= -448.544(kN)本块下滑力角度= 13.921(度)第2 块滑体上块传递推力= 0.000(kN) 推力角度= 13.921(度)剩余下滑力传递系数= 1.014本块滑面粘聚力= 8.500(kPa) 滑面摩擦角= 12.000(度)本块总面积= 64.603(m2) 浸水部分面积= 0.000(m2)本块总重= 1421.263(kN) 浸水部分重= 0.000(kN)本块总附加力Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN)有效的滑动面长度= 8.854(m)下滑力= 516.859(kN)滑床反力R= 1348.329(kN) 滑面抗滑力= 286.596(kN) 粘聚力抗滑力=75.262(kN) --------------------------本块剩余下滑力= 155.001(kN)本块下滑力角度= 18.435(度)第3 块滑体上块传递推力= 155.001(kN) 推力角度= 18.435(度)剩余下滑力传递系数= 0.998本块滑面粘聚力= 8.500(kPa) 滑面摩擦角= 12.000(度)本块总面积= 273.373(m2) 浸水部分面积= 0.000(m2)本块总重= 6014.202(kN) 浸水部分重= 0.000(kN)本块总附加力Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN)有效的滑动面长度= 29.411(m)下滑力= 2271.453(kN)滑床反力R= 5727.359(kN) 滑面抗滑力= 1217.388(kN) 粘聚力抗滑力=249.993(kN)--------------------------本块剩余下滑力= 804.073(kN)本块下滑力角度= 17.819(度)第4 块滑体上块传递推力= 804.073(kN) 推力角度= 17.819(度)剩余下滑力传递系数= 0.946本块滑面粘聚力= 8.500(kPa) 滑面摩擦角= 12.000(度)本块总面积= 53.772(m2) 浸水部分面积= 0.000(m2)本块总重= 1182.983(kN) 浸水部分重= 0.000(kN)本块总附加力Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN)有效的滑动面长度= 9.985(m)下滑力= 968.142(kN)滑床反力R= 1317.209(kN) 滑面抗滑力= 279.981(kN) 粘聚力抗滑力=84.872(kN) --------------------------本块剩余下滑力= 603.288(kN)本块下滑力角度= 7.481(度)第5 块滑体上块传递推力= 603.288(kN) 推力角度= 7.481(度)剩余下滑力传递系数= 0.980本块滑面粘聚力= 8.500(kPa) 滑面摩擦角= 12.000(度)本块总面积= 48.106(m2) 浸水部分面积= 0.000(m2)本块总重= 1058.329(kN) 浸水部分重= 0.000(kN)本块总附加力Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN)有效的滑动面长度= 12.015(m)下滑力= 662.107(kN)滑床反力R= 1105.586(kN) 滑面抗滑力= 235.000(kN) 粘聚力抗滑力=102.127(kN)--------------------------本块剩余下滑力= 324.980(kN) > 0本块下滑力角度= 2.862(度)三、地震工况滑坡剩余下滑力计算计算项目:滑坡推力计算 1===================================================================== 原始条件:滑动体重度= 19.000(kN/m3)滑动体饱和重度= 25.000(kN/m3)安全系数= 1.150不考虑动水压力和浮托力不考虑承压水的浮托力不考虑坡面外的静水压力的作用考虑地震力,地震烈度为7度地震力计算综合系数= 0.250地震力计算重要性系数= 1.300坡面线段数: 6, 起始点标高4.000(m)段号投影Dx(m) 投影Dy(m) 附加力数1 13.600 0.700 02 12.250 7.000 03 2.000 0.000 04 12.000 8.000 05 24.500 0.500 06 127.000 27.000 0水面线段数: 1, 起始点标高0.000(m)段号投影Dx(m) 投影Dy(m)1 0.000 0.000滑动面线段数: 5, 起始点标高0.000(m)段号投影Dx(m) 投影Dy(m) 粘聚力(kPa) 摩擦角(度)1 12.000 0.600 10.000 14.5002 9.900 1.300 10.000 14.5003 28.000 9.000 10.000 14.5004 8.400 2.800 10.000 14.5005 117.000 29.000 10.000 14.500计算目标:按指定滑面计算推力--------------------------------------------------------------第1 块滑体上块传递推力= 0.000(kN) 推力角度= 0.000(度)剩余下滑力传递系数= 1.033本块滑面粘聚力= 10.000(kPa) 滑面摩擦角= 14.500(度)本块总面积= 372.160(m2) 浸水部分面积= 0.000(m2)本块总重= 7071.031(kN) 浸水部分重= 0.000(kN)本块总附加力Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN)本块地震力= 229.809(kN)有效的滑动面长度= 120.540(m)下滑力= 2220.626(kN)滑床反力R= 6863.345(kN) 滑面抗滑力= 1774.982(kN) 粘聚力抗滑力=1205.405(kN)--------------------------本块剩余下滑力= -759.760(kN)本块下滑力角度= 13.921(度)第2 块滑体上块传递推力= 0.000(kN) 推力角度= 13.921(度)剩余下滑力传递系数= 1.017本块滑面粘聚力= 10.000(kPa) 滑面摩擦角= 14.500(度)本块总面积= 64.603(m2) 浸水部分面积= 0.000(m2)本块总重= 1227.455(kN) 浸水部分重= 0.000(kN)本块总附加力Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN)本块地震力= 39.892(kN)有效的滑动面长度= 8.854(m)下滑力= 492.255(kN)滑床反力R= 1164.466(kN) 滑面抗滑力= 301.151(kN) 粘聚力抗滑力=88.544(kN) --------------------------本块剩余下滑力= 102.560(kN)本块下滑力角度= 18.435(度)第3 块滑体上块传递推力= 102.560(kN) 推力角度= 18.435(度)剩余下滑力传递系数= 0.997本块滑面粘聚力= 10.000(kPa) 滑面摩擦角= 14.500(度)本块总面积= 273.373(m2) 浸水部分面积= 0.000(m2)本块总重= 5194.084(kN) 浸水部分重= 0.000(kN)本块总附加力Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN)本块地震力= 168.808(kN)有效的滑动面长度= 29.411(m)下滑力= 2124.535(kN)滑床反力R= 4946.019(kN) 滑面抗滑力= 1279.127(kN) 粘聚力抗滑力=294.109(kN)--------------------------本块剩余下滑力= 551.299(kN)本块下滑力角度= 17.819(度)第4 块滑体上块传递推力= 551.299(kN) 推力角度= 17.819(度)剩余下滑力传递系数= 0.937本块滑面粘聚力= 10.000(kPa) 滑面摩擦角= 14.500(度)本块总面积= 53.772(m2) 浸水部分面积= 0.000(m2)本块总重= 1021.667(kN) 浸水部分重= 0.000(kN)本块总附加力Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN)本块地震力= 33.204(kN)有效的滑动面长度= 9.985(m)下滑力= 733.503(kN)滑床反力R= 1111.905(kN) 滑面抗滑力= 287.558(kN) 粘聚力抗滑力=99.850(kN) --------------------------本块剩余下滑力= 346.095(kN)本块下滑力角度= 7.481(度)第5 块滑体上块传递推力= 346.095(kN) 推力角度= 7.481(度)剩余下滑力传递系数= 0.976本块滑面粘聚力= 10.000(kPa) 滑面摩擦角= 14.500(度)本块总面积= 48.106(m2) 浸水部分面积= 0.000(m2)本块总重= 914.012(kN) 浸水部分重= 0.000(kN)本块总附加力Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN)本块地震力= 29.705(kN)有效的滑动面长度= 12.015(m)下滑力= 431.623(kN)滑床反力R= 940.739(kN) 滑面抗滑力= 243.292(kN) 粘聚力抗滑力=120.150(kN) --------------------------本块剩余下滑力= 68.181(kN) > 0本块下滑力角度= 2.862(度)计算结果显示,在暴雨工况下滑移体剩余下滑力最大,为324.980 kN。

传递系数法在滑坡稳定性分析中的应用

传递系数法在滑坡稳定性分析中的应用

传递系数法在滑坡稳定性分析中的应用摘要:传递系数法是一种较为常用滑坡稳定性分析方法。

其优点是借助于滑坡构造特征分析稳定性及剩余推力计算, 可以获得任意形状滑动面在复杂荷载作用下的滑坡推力,且计算简洁,本文简要地介绍传递系数法及其在某滑坡稳定性分析中的应用.关键词:滑坡稳定性分析;传递系数法1.引言滑坡治理是一项技术复杂、施工难度大的灾害防治工程,而滑坡稳定性分析又是滑坡治理的前提和基础。

目前边坡稳定性定量分析有以静力学分析为基础的极限平衡分析法。

传递系数法是极限平衡分析法中的一种,又称不平衡推力法或折线法,它适用于刚体极限平衡边坡稳定性分析。

该法计算简单,能判断边坡的稳定状态,且能为滑坡的治理提供下滑推力的计算,因此在工程中得到了广泛应用。

2.传递系数法简介2.1传递系数法属刚体极限平衡分析法, 计算方法基于如下6点假设[1]::(1) 将滑坡稳定性问题视为平面应变问题;(2)滑动力以平行于滑动面的剪应力T 和垂直于滑动面的正应力a 集中作用于滑动面上;(3) 视滑坡体为理想刚塑材料, 认为整个加荷过程中, 滑坡体不会发生任何变形, 一旦沿滑动面剪应力达到其剪切强度, 则滑坡体即开始沿滑动面产生剪切破坏;(4) 滑动面的破坏服从M oh r 一Co ul o m b 破坏准则, 即滑动面强度主要受粘聚力及摩擦力控制;(5) 条块间的作用力合力(剩余下滑力)方向与滑动面倾角一致, 剩余下滑力为负值时则传递的剩余下滑力为零。

(6) 沿整个滑动面满足静力的平衡条件, 但不满足力矩平衡条件。

2.2其计算式如下[2] :Fs在主滑剖面上取序号为i的一个条块,几何边界与受力如图1-1、图1-2所示。

其上作用有垂直荷载(Wi)和水平荷载(Qi),前者诸如重力和工程荷载等,后者为指向坡外的水平向地震力KCWi及水压力PWi等。

①基本荷载(仅考虑重力)第i条块的下滑力:第i条块的抗滑力:图1-1滑坡稳定计算力学分析图剩余下滑力:其中:稳定性系数为:图1-2滑坡稳定性计算力学分析图第n块的推力为:②组合荷载(主要考虑重力、静(动)水压力和地震力的作用)第i块的下滑力:第i块的抗滑力:稳定系数为:其第n条块的下滑推力为:式中:Ei-1:i-1条块作用在i条块的剩余推力;Ei:i条块剩余下滑力的反力;αi-1:i-1条块滑面倾角;αi:i条块滑面倾角;Ui-1、Ui+1:i条块水压力;Ui:i条块扬压力;Wi:i条块滑体重力;ci:i条块滑面内聚力;li:i条块滑面长度;φi:i条块滑面内摩擦角;PDi:作用于i条块的动水压力;βi:i条块所作用的动水压力(PDi)与滑动面之间的夹角。

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Ti θi
Ni
b
i+1
f θi Ei
hb
c
(一)基本公式
静力平衡:
E i-1
θi-1
P wi
αi
Wi
Ei
Ri
θi
Ni
n?1
n?1
? ? (Ri ? j ) ? Rn
Fs ?
i?1 n?1
j?i n?1
? ? (Ti ? j ) ? Tn
i?1
j?i
(一)基本公式
Ei-1
θi-1
Pwi
αi
Qi
Wi
E3 ? (KT3 -R3 ) ? (KT2 -R2 )? 2 ? (KT1 -R1 )? 1? 2
第n条块
En ? kTn ? Rn ? (kTn?1 ? Rn?1)? n?1 ? ? ? (kT1 ? R1)? n?1? n?2 ? ? 1
En ? kTn ? Rn ? (kTn?1 ? Rn?1)? n?1 ? ? ? (kT1 ? R1)? n?1? n?2 ? ? 1
Ei-1
第1条块 E1 ? KT1 -R1
Ei-1
θi-1
Pwi
αi
Qi
Wi
Ei
Ri
θi
Ni
第2条块
E2 ? kT2 ? R2 ? E1 cos(?1 ? ? 2 ) ? E1 sin(?1 ? ? 2 ) tan? 2
E2 ? kT2 ? R2 ? E1?cos(?1 ? ?2 ) ? sin(?1 ? ?2 ) tan?2 ?
Qi ? czkhGs
基本烈度
7
水平地震
系数
0.1
8
9
0.2 0.4
综合影响系数 , 取0.25
水平地 震系数
(一)基本公式
Ri ? Ni tan ? i ? cili
Ei-1
Pwi
αi
θi-1
Qi
Wi
Ei
Ti ? Wi sin ? i ? PWi cos?? i ? ? i ?? Qi cos? i
i ? sin ? i
b
i+1
θi
f Ei
c
(一)基本公式
计算思路 : (2) 把土体
(包括土骨架和 孔隙中的流体 — —水和气)作为 整体取隔离体 :水 位线以上取天然 重量,水位线以 下取土条饱和重 量,同时考虑三 边静水压力。
a
第i块
E i-1
θ e Wi1 i-1
ha
Wi2 αi
d
L 滑面
结构重 要性修 正系数
综合影 响系数
水平地 震系数
Qi ? czkhGs
(一)基本公式
Ri ? Ni tan ? i ? cili
Ei-1
θi-1
Pwi
αi
Qi
Wi
Ei
Ti ? Wi sin ? i ? PWi cos?? i ? ? i ?? Qi cos? i
Ri
θi
Ni
第i条块所受地震力 (kN/m):
Ri
θi
Ni
ci 第i条块滑动面上岩土体的粘结强度标准值 (kPa)
? i 第i条块滑带土的内摩擦角标准值 (°)
li 第i条块滑动面长度 (m)
? i 第i条块地下水流线平均倾角,反倾时取负值
? i 第i条块底面倾角,反倾时取负值
(一)基本公式
Ei-1
θi-1
Pwi
αi
Qi
Wi
Ei
Ri
θi
Ni
i为地下水渗透坡降: i ? sin ? i
令 ? 1 ? cos(?1 ? ?2 ) ? sin(?1 ? ?2 ) tan?2
E2 ? kT2 ? R2 ? E1? 1
认为条块间的作用力合 力(剩余下滑力)方向 与滑动面倾角一致
第3条块
Ei-1
θi-1
Ei-1
E3 ? kT3 ? R3 ? E2? 2
Pwi
αi
Qi
Wi
Ei
Ri
θi
Ni
E2 ? kT2 ? R2 ? E1? 1
Ri
θi
Ni
第i条块单宽渗透压力 (kN/m) ,作用方向倾角为 ? i:
PWi ? ?WiVid
第i条块滑体滑动面法线上的反力 (kN/m) :
N i ? Wi cos ? i ? PWi sin ?? i ? ? i ?? Q i sin ? i
第i条块自重与建筑等地面荷载之和 (kN/m) : Wi ? Viu? ? Vid ? ?? Fi
推力计算
传递系数法
(一)基本公式 (二)受力分析
(一)基本公式
计算思路 : (1) 滑动土体中的
土骨架作为研究对 象:对水位线以上取 天然重量,对水位 线以下取土条浮重 和渗透压力即可, 渗透压力采用土条 中浸水面积、水的 重度、水力坡降的 乘积 (规范中采用 ) 。
a 第i块
E i-1
θ e Wi1 i-1 Di d Wi2 αi Ti L Ni θi
(一)基本公式
Ri ? Ni tan ? i ? cili
Ei-1
θi-1
Pwi
αi
Qi
Wi
Ei
Ti ? Wi sin ? i ? PWi cos?? i ? ? i ?? Qi cos? i
Ri
θi
Ni
第i条块所受地震力 (kN/m):
Qi ? c1c z khGs 公路工程抗震设计规范( JTJ004-89)
浸润线以下 体积 (m3/m)
岩土体的浮容 重 (kN/m3)
Байду номын сангаас
(二)受力分析
Ei-1
θi-1
Pwi Wi
αi
Qi
Ri
θi
Ni
对整体
k
?
? ?
Ri Ti
Ei
k? Ti ? ? Ri ? 0
对单个条块,剩余下滑力 Ei ? kTi ? Ri
认为条块间的作用力合 力(剩余下滑力)方向 与滑动面倾角一致
PWi ? ?WiVid
第i条块单位宽度岩 土体的浸润线以下 体积 (m3/m)
水的容重 (kN/m3)
(一)基本公式
浸润线以上 体积 (m3/m)
Ei-1
θi-1
Pwi
αi
Qi
Wi
Ei
岩土体的天然 容重 (kN/m3)
Ri
θi
Ni
Wi ? Viu? ? Vid ? ?? Fi
第i条块所受地 面荷载 (kN)
第i条块滑体下滑力 (kN/m):
Ti ? Wi sin ? i ? PWi cos?? i ? ? i ?? Qi cos? i
(一)基本公式
Ri ? Ni tan ? i ? cili
Ei-1
θi-1
Pwi
αi
Qi
Wi
Ei
Ti ? Wi sin ? i ? PWi cos?? i ? ? i ?? Qi cos? i
Ei
Ri
θi
Ni
n ?1
n ?1
? ? (Ri ? j ) ? Rn
Fs ?
i?1 n?1
j?i n ?1
? ? (Ti ? j ) ? Tn
i?1
j?i
n?1
? ? j ? ? i ?? i?1 ?? i? 2 ? ? ? n?1 j?i
传递系数:? j ? cos(? i ? ? i?1 ) ? sin(? i ? ? i?1 ) tan ? i?1 j=i 第i条块滑体抗滑力 (kN/m) :Ri ? Ni tan ? i ? cili
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