边坡稳定性验算

边坡稳定性验算
边坡稳定性验算

衡重式挡土墙验算[执行标准:通用]

计算项目:衡重式挡土墙 2

计算时间: 2011-04-05 13:00:27 星期二

------------------------------------------------------------------------ 原始条件:

墙身尺寸:

墙身总高: 6.000(m)

上墙高: 3.000(m)

墙顶宽: 0.600(m)

台宽: 0.500(m)

面坡倾斜坡度: 1:0.200

上墙背坡倾斜坡度: 1:0.200

下墙背坡倾斜坡度: 1:-0.200

采用1个扩展墙址台阶:

墙趾台阶b1: 0.300(m)

墙趾台阶h1: 0.500(m)

墙趾台阶与墙面坡坡度相同

下墙土压力计算方法: 力多边形法

物理参数:

圬工砌体容重: 23.000(kN/m3)

圬工之间摩擦系数: 0.400

地基土摩擦系数: 0.500

墙身砌体容许压应力: 2100.000(kPa)

墙身砌体容许剪应力: 110.000(kPa)

墙身砌体容许拉应力: 150.000(kPa)

墙身砌体容许弯曲拉应力: 280.000(kPa)

挡土墙类型: 一般挡土墙

墙后填土内摩擦角: 35.000(度)

墙后填土粘聚力: 0.000(kPa)

墙后填土容重: 19.000(kN/m3)

墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度)

地基土容重: 18.000(kN/m3)

修正后地基土容许承载力: 150.000(kPa)

地基土容许承载力提高系数:

墙趾值提高系数: 1.200

墙踵值提高系数: 1.300

平均值提高系数: 1.000

墙底摩擦系数: 0.500

地基土类型: 土质地基

地基土内摩擦角: 30.000(度)

坡线土柱:

坡面线段数: 3

折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数

1 2.000 0.000 0

2 4.000 4.000 0

3 5.000 0.000 0

地面横坡角度: 0.000(度)

墙顶标高: 0.000(m)

基础类型: 锚桩式基础

襟边宽度: 0.500(m)

基础高: 0.500(m)

基础容重: 25.000(kN/m3)

锚杆纵向间距: 1.500(m)

锚桩有效深度: 10.000(m)

钢筋直径: 0(mm)

锚孔直径: 200(mm)

钢筋容许抗拉强度: 225000.000(kPa)

钢筋容许抗剪强度: 120000.000(kPa)

锚孔壁对砂浆容许抗剪强度: 123.000(kPa)

锚杆排数: 3

锚杆序号锚桩距基础边缘距离(m)

1 0.500

2 1.500

3 2.500

===================================================================== 第 1 种情况: 一般情况

[土压力计算] 计算高度为 6.000(m)处的库仑主动土压力

计算上墙土压力

按假想墙背计算得到:

第1破裂角: 42.540(度)

Ea=69.875 Ex=39.943 Ey=57.334(kN) 作用点高度 Zy=0.816(m) 因为俯斜墙背,需判断第二破裂面是否存在,计算后发现第二破裂面存在:

第2破裂角=13.113(度) 第1破裂角=42.490(度)

Ea=60.187 Ex=40.185 Ey=44.807(kN) 作用点高度 Zy=0.849(m)

计算下墙土压力

按力多边形法计算得到:

破裂角: 38.958(度)

Ea=80.272 Ex=79.804 Ey=8.656(kN) 作用点高度 Zy=1.412(m) 墙身截面积 = 10.650(m2) 重量 = 244.950 kN

衡重台上填料重 = 25.683(kN) 重心坐标(1.137,-1.555)(相对于墙面坡上角点) (一) 滑动稳定性验算

基底摩擦系数 = 0.500

因墙下基础为锚桩式基础,所以需要验算基础底面的滑移稳定性

单位长度内锚杆截面积 Ag = 6.283(mm2) 锚杆增加的抗滑力 Ng=0.754(kN)

基础截面积 = 1.550(m2) 基础重量 Wj= 38.750 kN

滑移力= 119.235(kN) 抗滑力= 181.423(kN)

滑移验算满足: Kc = 1.522 > 1.300

(二) 倾覆稳定性验算

相对于墙趾,墙身重力的力臂 Zw = 1.745 (m)

相对于墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 3.002 (m)

相对于墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 3.849 (m)

相对于墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = 2.882 (m)

相对于墙趾,下墙Ex的力臂 Zy3 = 1.412 (m)

基础为锚桩式基础,验算挡土墙绕基础趾点的倾覆稳定性

单根锚杆的设计抗拔力 = 0.707(kN)(孔壁抗剪772.832(kN) 钢筋抗拉0.707(kN)) 单位长度内锚杆的抗倾覆力矩Mmao=1.649(kN-m)

基础截面积 = 1.550(m2) 基础重量 Wj= 38.750 kN

基础重心距离基础趾点的水平距离 = 1.550(m)

倾覆力矩= 327.347(kN-m) 抗倾覆力矩= 878.411(kN-m)

倾覆验算满足: K0 = 2.683 > 1.600

(三) 地基应力及偏心距验算

基础为锚桩式基础,只验算基础底的偏心距

作用于基础底的总竖向力 = 362.846(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=549.414(kN-m) 基础底面宽度 B = 3.100 (m) 偏心距 e = 0.036(m)

基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.514(m)

作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.036 <= 0.250*3.100 = 0.775(m)

(四) 基础强度验算

基础为锚桩式基础,不作强度验算

(五) 上墙截面强度验算

上墙重力 Ws = 82.800 (kN)

上墙墙背处的 Ex = 40.185 (kN)

上墙墙背处的 Ey = 8.037 (kN)

相对于上墙墙趾,上墙重力的力臂 Zw = 0.900 (m)

相对于上墙墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 0.849 (m)

相对于上墙墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 1.630 (m)

[容许应力法]:

法向应力检算:

相对于上墙墙趾,合力作用力臂 Zn = 0.589(m)

截面宽度 B = 1.800 (m) 偏心距 e1 = 0.311(m)

截面上偏心距验算满足: e1= 0.311 <= 0.300*1.800 = 0.540(m)

截面上压应力: 面坡=102.809 背坡=-1.879(kPa)

压应力验算满足: 计算值= 102.809 <= 2100.000(kPa)

拉应力验算满足: 计算值= 1.879 <= 150.000(kPa)

切向应力检算:

剪应力验算满足: 计算值= 2.139 <= 110.000(kPa)

斜截面剪应力检算

斜剪应力验算满足: 计算值= 30.169 <= 110.000(kPa)

(六) 墙底截面强度验算

验算截面以上,墙身截面积 = 10.650(m2) 重量 = 244.950 kN

相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.745 (m)

[容许应力法]:

法向应力检算:

作用于截面总竖向力 = 324.096(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=387.298(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.195(m)

截面宽度 B = 2.600 (m) 偏心距 e1 = 0.105(m)

截面上偏心距验算满足: e1= 0.105 <= 0.300*2.600 = 0.780(m)

截面上压应力: 面坡=154.853 背坡=94.451(kPa)

压应力验算满足: 计算值= 154.853 <= 2100.000(kPa)

切向应力检算:

剪应力验算满足: 计算值= -3.711 <= 110.000(kPa)

(七) 台顶截面强度验算

[土压力计算] 计算高度为 5.500(m)处的库仑主动土压力

计算上墙土压力

按假想墙背计算得到:

第1破裂角: 42.540(度)

Ea=69.875 Ex=39.943 Ey=57.334(kN) 作用点高度 Zy=0.816(m) 因为俯斜墙背,需判断第二破裂面是否存在,计算后发现第二破裂面存在:

第2破裂角=13.113(度) 第1破裂角=42.490(度)

Ea=60.187 Ex=40.185 Ey=44.807(kN) 作用点高度 Zy=0.849(m)

计算下墙土压力

按力多边形法计算得到:

破裂角: 39.360(度)

Ea=64.513 Ex=64.137 Ey=6.956(kN) 作用点高度 Zy=1.187(m)

[强度验算]

验算截面以上,墙身截面积 = 9.350(m2) 重量 = 215.050 kN

相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.800 (m)

[容许应力法]:

法向应力检算:

作用于截面总竖向力 = 292.496(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=284.141(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.971(m)

截面宽度 B = 2.300 (m) 偏心距 e1 = 0.179(m)

截面上偏心距验算满足: e1= 0.179 <= 0.300*2.300 = 0.690(m)

截面上压应力: 面坡=186.412 背坡=67.933(kPa)

压应力验算满足: 计算值= 186.412 <= 2100.000(kPa)

切向应力检算:

剪应力验算满足: 计算值= -5.512 <= 110.000(kPa)

=================================================

各组合最不利结果

=================================================

(一) 滑移验算

安全系数最不利为:组合1(一般情况)

抗滑力 = 181.423(kN),滑移力 = 119.235(kN)。

滑移验算满足: Kc = 1.522 > 1.300

(二) 倾覆验算

安全系数最不利为:组合1(一般情况)

抗倾覆力矩 = 878.411(kN-M),倾覆力矩 = 327.347(kN-m)。

倾覆验算满足: K0 = 2.683 > 1.600

(三) 地基验算

作用于基底的合力偏心距验算最不利为:组合1(一般情况)

作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.036 <= 0.250*3.100 = 0.775(m)

(四) 基础验算

不做强度计算。

(五) 上墙截面强度验算

[容许应力法]:

截面上偏心距验算最不利为:组合1(一般情况)

截面上偏心距验算满足: e1= 0.311 <= 0.300*1.800 = 0.540(m) 压应力验算最不利为:组合1(一般情况)

压应力验算满足: 计算值= 102.809 <= 2100.000(kPa) 拉应力验算最不利为:组合1(一般情况)

拉应力验算满足: 计算值= 1.879 <= 150.000(kPa)

剪应力验算最不利为: 组合1(一般情况)

剪应力验算满足: 计算值= 2.139 <= 110.000(kPa)

斜截面剪应力检算最不利为: 组合1(一般情况)

斜剪应力验算满足: 计算值= 30.169 <= 110.000(kPa)

(六) 墙底截面强度验算

[容许应力法]:

截面上偏心距验算最不利为:组合1(一般情况)

截面上偏心距验算满足: e1= 0.105 <= 0.300*2.600 = 0.780(m) 压应力验算最不利为:组合1(一般情况)

压应力验算满足: 计算值= 154.853 <= 2100.000(kPa) 拉应力验算最不利为:组合1(一般情况)

拉应力验算满足: 计算值= 0.000 <= 150.000(kPa)

剪应力验算最不利为: 组合1(一般情况)

剪应力验算满足: 计算值= -3.711 <= 110.000(kPa)

(七) 台顶截面强度验算

[容许应力法]:

截面上偏心距验算最不利为:组合1(一般情况)

截面上偏心距验算满足: e1= 0.179 <= 0.300*2.300 = 0.690(m) 压应力验算最不利为:组合1(一般情况)

压应力验算满足: 计算值= 186.412 <= 2100.000(kPa) 拉应力验算最不利为:组合1(一般情况)

拉应力验算满足: 计算值= 0.000 <= 150.000(kPa)

剪应力验算最不利为: 组合1(一般情况)

剪应力验算满足: 计算值= -5.512 <= 110.000(kPa)

------------------------------------------------------------------------

计算项目:等厚土层土坡稳定计算 1

------------------------------------------------------------------------

[计算简图]

[控制参数]:

采用规范: 通用方法

计算目标: 安全系数计算

滑裂面形状: 圆弧滑动法

不考虑地震

[坡面信息]

坡面线段数 2

坡面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 超载数

1 4.000 4.000 0

2 10.000 0.000 0

[土层信息]

上部土层数 1

层号层厚重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十

字板强度增十字板羲强度增长系全孔压

(m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) (kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值系数

1 4.000 18.000 --- 5.000 25.000 --- --- --- --- --- --- ---

下部土层数 1

层号层厚重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十

字板强度增十字板羲强度增长系全孔压

(m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) (kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值系数

1 6.000 18.000 --- 5.000 25.000 --- --- --- --- --- --- ---

不考虑水的作用

[筋带信息]

采用锚杆

锚杆道数: 3

筋带力调整系数: 1.000

筋带号距地面水平间距总长度倾角材料抗拉锚固段锚固段粘结

强法向力发

高度(m) (m) (m) (度) 力(kN) 长度(m) 周长(m) 度(kPa)

挥系数

1 0.50 1.50 2.50 15.00 100.00 2.50 0.40 60.00 0.00

2 2.00 1.50 2.50 15.00 100.00 2.50 0.40 60.00 0.00

3 3.50 1.50 2.50 15.00 100.00 2.50 0.40 60.00 0.00

[计算条件]

圆弧稳定分析方法: 瑞典条分法

土条重切向分力与滑动方向反向时: 当下滑力对待

稳定计算目标: 自动搜索最危险滑裂面

条分法的土条宽度: 1.000(m)

搜索时的圆心步长: 1.000(m)

搜索时的半径步长: 0.500(m)

------------------------------------------------------------------------

计算结果:

------------------------------------------------------------------------ 最不利滑动面:

滑动圆心 = (0.827,4.680)(m)

滑动半径 = 5.220(m)

滑动安全系数 = 1.361

起始x 终止x li Ci 謎条实重浮力地震力渗透力附加力

X 附加力Y 下滑力抗滑力

(m) (m) (度) (m) (kPa) (度) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN)

--------------------------------------------------------------------------------------

------------------------------

-1.485 -0.743 -21.893 0.80 5.00 25.00 1.99 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 -0.74 4.87

-0.743 0.000 -13.304 0.76 5.00 25.00 5.16 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 -1.19 6.16

0.000 0.785 -4.786 0.79 5.00 25.00 12.70 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 -1.06 9.84

0.785 1.569 3.859 0.79 5.00 25.00 23.87 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 1.61 15.04

1.569

2.354 12.597 0.80 5.00 25.00 3

3.35 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 7.27 19.20

2.354

3.139 21.652 0.85 5.00 25.00 40.99 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 15.12 21.99

3.139

4.000 31.865 1.02

5.00 25.00 51.19 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 27.02 25.35

4.000 4.667 42.406 0.90

5.00 25.00 37.96 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 25.60 17.59

4.667

5.335 53.550 1.13 5.00 25.00 28.87 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 23.22 13.63

5.335

6.002 71.121 2.08 5.00 25.00 11.72 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 11.09 12.15

筋带号锚固抗拔材料抗拉计算采用有效锚固滑面角切向抗法向抗力(kN) 力(kN) 值长度(m) 度(度) 力(kN) 力(kN)

---------------------------------------------------------------------------

1 1.021 66.667 抗拔力 0.064 37.844 0.806 0.626

2 0.000 0.000 抗拉力 0.000 0.000 0.000 0.000

3 2.991 66.667 抗拔力 0.187 85.078 0.257 2.980

总的下滑力 = 107.946(kN)

总的抗滑力 = 146.892(kN)

土体部分下滑力 = 107.946(kN)

土体部分抗滑力 = 145.829(kN)

筋带在滑弧切向产生的抗滑力 = 1.063(kN)

筋带在滑弧法向产生的抗滑力= 0.000(kN)

边坡稳定分析与计算例题

边坡工程计算例题1. Consider the infinite slope shown in figure. (1) Determine the factor of safety against sliding along the soil-rock interface given H = 2.4m. H, will give a factor of safety, F, of 2 against sliding along (2) What height, s the soil-rock interface?. ??25?1k k1H Soil Rock Solution ⑴Equation is ?naCt?F?, s2???natna?r?H?cost?? Given ,,,r,HC We have 24?F1.s(2) Equation is C, ?H?nat2??n??cotsa?r?(F) s?nta??,,F,C,r Given s We have m11?1.H32??. 2. A cut is to be made in a soil that has,, and mkN/16.5?m?29kN/c?15?The side of the cut slope will make an angle of 45°with the horizontal. What FS, of 3?depth of the cut slope will have a factor of safety,S2?.If, and then Solution We are given 3FS?mkN/c?29??15C FSFS andshould both be equal to 3. We have?C c?FS c c d Or cc292mkN/??c??9.67d FSFS3SC Similarly, ?tan?FS??tan d??tan15tantan???tan?d3FSFS?s Or tan15???1?tan5.1?????d3?? ?into equation givesand Substituting the preceding values of c dd??????cos4csin45cos5.19.67sin?4dd m?H?7.1????? ???????5.1??1cos1?16.5cos45?????d 某滑坡的滑面为折线,其断面和力学参数如图和表所示,拟设计抗滑结构物,3.。,

边坡的稳定性计算方法

边坡稳定性计算方法 目前的边坡的侧压力理论,得出的计算结果,显然与实际情形不符。边坡稳定性计算,有直线法和圆弧法,当然也有抛物线计算方法,这些不同的计算方法,都做了不同的假设条件。 当然这些先辈拿出这些计算方法之前,也曾经困惑,不做假设简化,基本无法计算。而根据各种假设条件,是会得出理论上的结果,但与实际情况又不符。倒是有些后人不管这些假设条件,直接应用其计算结果,把这些和实际不符的公式应用到现有的规范和理论中。 瑞典条分法,其中的一个假设条件破裂面为圆弧,另一个条件为假设的条间土之间,没有相互作用力,这样的话,对每一个土条在滑裂面上进行力学分解,然后求和叠加,最后选取系数最小的滑裂面。从而得出判断结果。其实,那两个假设条件对吗?都不对! 第一、土体的实际滑动破裂面,不是圆弧。第二、假设的条状土之间,会存在粘聚力与摩擦力。边坡的问题看似比较简单,只有少数的几个参数,但是,这几个参数之间,并不是线性相关。对于实际的边坡来讲,虽然用内摩擦角①和粘聚力C来表示,但对于不同的破裂面,破裂面上的作用力,摩擦力和粘聚力,都是破裂面的函数,并不能用线性的方法分别求解叠加,如果是那样,计算就简单多了。 边坡的破裂面不能用简单函数表达,但是,如果不对破裂面作假设,那又无从计算,直线和圆弧,是最简单的曲线,所以基于这两种曲线的假设,是计算的第一步,但由于这种假设与实际不符,结果肯定与实际相差甚远。

条分法的计算,是来源于微积分的数值计算方法,如果条间土之间,存在相互作用力,那对条状土的力学分解,又无法进行下去。 所以才有了圆弧破裂面的假设与忽略条间土的相互作用的假设。 其实先辈拿出这样与实际不符的理论,内心是充满着矛盾的。 实际看到的边坡的滑裂,大多是上部几乎是直线,下部是曲线形状,不能用简单函数表示,所以说,要放弃求解函数表达式的想法。计算还是可以用条分法,但要考虑到条间土的相互作用。 用微分迭代的方法求解,能够得出近似破裂面,如果每次迭代,都趋于收敛,那收敛的曲线,就是最终的破裂面。 参照图3,下面将介绍这种方法的求解步骤。

基坑稳定性验算

第4章基坑的稳定性验算 4.1概述 在基坑开挖时,由于坑内土体挖出后,使地基的应力场和变形场发生变化,可能导致地基的失稳,例如地基的滑坡、坑底隆起及涌砂等。所以在进行支护设计时,需要验算基坑稳定性,必要时应采取适当的加强防范措施,使地基的稳定性具有一定的安全度。 4.2 验算内容 对有支护的基坑全面地进行基坑稳定性分析和验算,是基坑工程设计的重要环节之一。目前,对基坑稳定性验算主要有如下内容: ①基坑整体稳定性验算 ②基坑的抗隆起稳定验算 ③基坑底抗渗流稳定性验算 4.3 验算方法及计算过程 4.3.1基坑的整体抗滑稳定性验算 根据《简明深基坑工程设计施工手册》采用圆弧滑动面验算板式支护结构和地基的整体稳定抗滑动稳定性时,应注意支护结构一般有内支撑或外拉锚杆结构、墙面垂直的特点。不同于边坡稳定验算的圆弧滑动,滑动面的圆心一般在挡墙上方,基坑内侧附近。通过试算确定最危险的滑动面和最小安全系数。考虑内支撑或者锚拉力的作用时,通常不会发生整体稳定破坏,因此,对支护结构,当设置外拉锚杆时可不做基坑的整体抗滑移稳定性验算。 4.3.3基坑抗隆起稳定性验算

图4.1 基坑抗隆起稳定性验算计算简图 采用同时考虑c 、φ的计算方法验算抗隆起稳定性。 ()q D H cN DN K c q s +++=12γγ 式中 D —— 墙体插入深度; H —— 基坑开挖深度; q —— 地面超载; 1γ—— 坑外地表至墙底,各土层天然重度的加强平均值; 2γ—— 坑内开挖面以下至墙底,各土层天然重度的加强平均值; q N 、c N —— 地基极限承载力的计算系数; c 、?—— 为墙体底端的土体参数值; 用普郎特尔公式,q N 、c N 分别为: ?π?tan 2245tan e N q ??? ? ?+=? ()? tan 11-=q c N N 其中 D=2.22m q=10kpa H=7m ?= 240 4.1879.29.1821.181.2181=?+?+?= γ 5.181 7.03.183.09.182=?+?=γ 6.9)22445(tan 24tan 14.302=+ =?e Nq 32.1924 tan 1)16.9(tan 1)1(0=-=-=?Nq Nc 则 Ks=(18.5×2.22×9.6+10×19.32)/18.4(7+2.22)+10=3.27>1.2 符合要求 4.3.4抗渗流(或管涌)稳定性验算 (1)概述

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

边坡稳定计算书

路基边坡稳定性分析 本设计计算内容为广西梧州绕城高速公路东段k15+400~k16+800路段中出现的最大填方路段。该路堤边坡高22m,路基宽26m,需要进行边坡稳定性验算。 1.确定本设计计算的基本参数 本段路段路堤边坡的土为粘性土,根据《公路路基设计规范》,取土的容重γ=18.5kN/m3,粘聚力C=20kpa,内摩擦角C=24o,填土的内摩擦系数?=tan24o=0.445。 2.行车荷载当量高度换算 高度为: 2550 0.8446(m) 5.512.818.5 NQ h BLλ? === ?? h0—行车荷载换算高度; 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; Q—一辆车的重力(标准车辆荷载为550kN); N—并列车辆数,双车道N=2,单车道N=1; γ—路基填料的重度(kN/m3); B—荷载横向分布宽度,表示如下: (N1)m d B Nb =+-+ 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。 3. Bishop法求稳定系数K 3.1 计算步骤: (1)按4.5H 法确定滑动圆心辅助线。由表查得β1=26°,β2 =35°及荷载换算为土柱高度h0 =0.8446(m),得G点。 a .由坡脚A 向下引竖线,在竖线上截取高度H=h+h0(h 为边坡高度,h0 为换算土层高) b.自G 点向右引水平线,在水平线上截取4.5H,得E 点。根据两角分别自坡角和左点作直线相交于F 点,EF 的延长线即为滑动圆心辅助线。

c.连接边坡坡脚A 和顶点B ,求得AB 的斜度i=1/1.5,据此查《路基路面工程》表4-1得β1,β2 。 图1(4.5H 法确定圆心) (2)在CAD 上绘出五条不同的位置的滑动曲线 (3)将圆弧范围土体分成若干段。 (4)利用CAD 功能读取滑动曲线每一分段中点与圆心竖曲线之间的偏角αi (圆心竖曲线左侧为负,右侧为正)以及每分段的面积S i 和弧长L i ; (5)计算稳定系数: 首先假定两个条件:a,忽略土条间的竖向剪切力X i 及X i+1 作用;b,对滑动面上的切向力T i 的大小做了规定。 根据土条i 的竖向平衡条件可得: 1cos 0 i i i i i i W X X T N α+-+--= 即 1cos sin i i i i i i i N W X X T αα+=-+- (1) 若土坡的稳定安全系数为K ,则土条i 的滑动面上的抗剪强度τfi 也只发挥了 一部分,毕肖普假设τ fi 与滑动面上的切向力T i 相平衡,即: 1(tan )i fi i i i i T N c l K τ ?= =+ (2) 将(1)代入式(2)得: 1sin tan sin cos i i i i i i i i i i c l W X X K N K α??α+-+- = + (3) 又已知土坡的稳定安全系数K 为:

抗倾覆稳定性验算

*作品编号:DG13485201600078972981* 创作者: 玫霸* 五、施工计算 1、抗倾覆稳定性验算 本工程基坑最深11.0米左右,此处的土为粘性土,可以采用“等值梁 法”进行强度验算。 首先进行最小入土深度的确定: 首先确定土压力强度等于零的点离挖土面的距离y ,因为在此处的被动 土压力等于墙后的主动土压力即: ()a p b K K P y -=γ 式中:P b 挖土面处挡土结构的主动土压力强度值,按郎肯土压力理论进 行计算即 a a b K cH K H P 22 12-=γ γ 土的重力密度 此处取18KN/m 3 p K 修正过后的被动土压力系数(挡土结构变形后,挡土结构 后的土破坏棱柱体向下移动,使挡土结构对土产生向上的摩擦力,从而使 挡土结构后的被动土压力有所减小,因此在计算中考虑支撑结构与土的摩 擦作用,将支撑结构的被动土压力乘以修正系数,此处φ=28°则K=1.78 93.42452=??? ? ?+?=? tg K K p

a K 主动土压力系数 361.02452=??? ? ?-=? tg K a 经计算y=1.5m 挡土结构的最小入土深度t 0: x y t +=0 x 可以根据P 0和墙前被动土压力对挡土结构底端的力矩相等来进行计算 ()m K K P y t a p 9.2600=-+=γ 挡土结构下端的实际埋深应位于x 之下,所以挡土结构的实际埋深应为 m t K t 5.302=?=(k 2 经验系数此处取1.2) 经计算:根据抗倾覆稳定的验算,36号工字钢需入土深度为3.5米,实际入土深度为3.7米,故:能满足滑动稳定性的要求 2、支撑结构内力验算 主动土压力:a a a K cH K H P 22 12-=γ 被动土压力:p p p cK K H P 22 12+=γ 最后一部支撑支在距管顶0.5m 的地方,36b 工字钢所承受的最大剪应力 d I Q d I Q S S z x x z ???? ??==*max max *max max max τ ,3.30* max cm I S z x = d=12mm,经计算 []ττ<=a MP 6.26max 36b 工字钢所承受的最大正应力 []σσ<==a MP W M 9.78max 经过计算可知此支撑结构是安全的 3、管涌验算: 基坑开挖后,基坑周围打大口井两眼,在进出洞口的位置,可降低

第4章ANSYS边坡工程应用实例分析

v1.0 可编辑可修改 156 第4章 ANSYS边坡工程应用实例分析 本章重点 边坡工程概述 ANSYS边坡稳定性分析步骤 ANSYS边坡稳定性实例分析 本章典型效果图

v1.0 可编辑可修改 157 边坡工程概述 边坡工程 边坡指地壳表部一切具有侧向临空面的地质体,是坡面、坡顶及其下部一定深度坡体的总 称。坡面与坡顶面下部至坡脚高程的岩体称为坡体。 倾斜的地面称为斜坡,铁路、公路建筑施工中,所形成的路堤斜坡称为路堤边坡;开挖路堑所形成的斜坡称为路堑边坡;水利、市政或露天煤矿等工程开挖施工所形成的斜坡也称为边坡;这些对应工程就称为边坡工程 对边坡工程进行地质分类时,考虑了下述各点。首先,按其物质组成,即按组成边坡的地层和岩性,可以分为岩质边坡和土质边坡(后者包括黄土边坡、砂土边坡、土石混合边坡)。地层和岩性是决定边坡工程地质特征的基本因素之一,也是研究区域性边坡稳定问题的主要依据.其次,再按边坡的结构状况进行分类。因为在岩性相同的条件下,坡体结构是决定边坡稳定状况的主要因素,它直接关系到边坡稳定性的评价和处理方法。最后,如果边坡已经变形,再按其主要变形形式进行划分。即边坡类属的称谓顺序是:岩性—结构—变形。 边坡工程对国民经济建设有重要的影响:在铁路、公路与水利建设中,边坡修建是不可避免的,边坡的稳定性严重影响到铁路、公路与水利工程的施工安全、运营安全以及建设成本。在路堤施工中,在路堤高度一定条件下,坡角越大,路基所占面积就越小,反之越大。在山区,坡角越大,则路堤所需填方量越少。因此,很有必要对边坡稳定性进行分析,

v1.0 可编辑可修改边坡变形破坏基本原理 应力分布状态 边坡从其形成开始,就处于各种应力作用(自重应力、构造应力、热应力等)之下。在边坡的发展变化过程中,由于边坡形态和结构的不断改变以及自然和人为营力的作用,边坡的应力状态也随之调整改变。根据资料及有限元法计算,应力主要发生以下变化: (1)岩体中的主应力迹线发生明显偏转,边坡坡面附近最大主应力方向和坡而平行,而最小主应力方向则与坡面近于垂直,并开始出现水平方向的剪应力,其总趋势是由内向 外增多,愈近坡脚愈高,向坡内逐渐恢复到原始应力状态。 (2) 在坡脚逐渐形成明显的应力集中带。边坡愈陡,应力集中愈严重,最大最小主应力的 差值也愈大。此外,在边坡下边分别形成切向应力减弱带和水平应力紧缩带,而在靠 近边坡的表部所测得的应力值均大于按上覆岩体重量计算的数值。 (3) 边坡坡面岩体由于侧向应力近于零,实际上变为两向受力。在较陡边坡的坡面和顶面, 出现拉应力,形成拉应力带.拉应力带的分布位置与边坡的形状和坡面的角度有关。边 坡应力的调整和拉应力带的出现,是边坡变形破坏最初始的征兆。例如,由于坡脚应 力的集中,常是坡脚出现挤压破碎带的原因;由于坡面及坡顶出现拉应力带,常是表 层岩体松动变形的原因。 边坡岩体变形破坏基本形式 边坡在复杂的内外地质营力作用下形成,又在各种因素作用下变化发展。所有边坡都在不断变形过程中,通过变形逐步发展至破坏。其基本变形破坏形式主要有:松弛张裂、滑动、崩塌、158

基坑放坡稳定性验算

基坑放坡稳定性验算 根据施工组织安排,10-03地块各楼栋基坑采用分块开挖,临时放坡的施工方案,我司对基坑临时放坡后的坑边坡顶堆载及车载道路进行边坡稳定性验算,验算过程如下: 参数信息: 条分方法:瑞典条分法; 考虑地下水位影响; 基坑外侧水位到坑顶的距离(m):1.50; 基坑内侧水位到坑顶的距离(m):8.00; 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 1 2.50 3.80 2.00 0.00 2 3.00 4.50 2.00 0.00 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>=1.3的要求。

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>=1.3的要求。 计算公式: 式子中: --土坡稳定安全系数; F s c --土层的粘聚力; --第i条土条的圆弧长度; l i γ --土层的计算重度; θi --第i条土到滑动圆弧圆心与竖直方向的夹角; φ --土层的内摩擦角; --第i条土的宽度; b i --第i条土的平均高度; h i ――第i条土水位以上的高度; h 1i ――第i条土水位以下的高度; h 2i γ' ――第i条土的平均重度的浮重度;

边坡稳定性案例分析

边坡稳定性分析方法综述及案例研究 摘要:本文首先介绍实际工程中边坡稳定性分析及处治技术研究的意义,其次介绍边坡破坏的形式及影响因素,并系统地介绍边坡稳定性分析的三大类方法及其原理。最后结合工程实际案例,采用赤平投影方法和FLAC3D软件数值模拟对案例中涉及的边坡进行了稳定性评价,并提出合理的加固措施。 关键词:边坡稳定性,稳定性分析方法,赤平投影法,数值模拟,边坡加固 ABSTRACT: This article firstly introduces the meaning of slope stability analysis in practical projects and study on treatment technology, then demonstrates the forms of slope failure and the influence factors. The article also introduces the three main methods on slope stability analysis and their theories systematically. In the end, according to a practical project, stereographic projection and numerical simulation through FLAC3D software are employed to conduct estimation of stability of a slope involved in the project, and thus the reasonable reinforcement measures. Key Words:slope stability analysis, stability analysis methods, stereographic projection, numerical simulation, slope reinforcement

边坡稳定性计算说明

边坡稳定性计算 一、编制依据 为保证挖方施工安全,施工现场做到“安全、文明”,满足施工进度要求,以下列法律、法规、标准、规范、规程、相关文件为强制性前提,进行边坡稳定性计算。 1、现有施工图设计; 2、《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000); 3、《路桥施工计算手册》(人民交通出版社); 4、《土力学与地基基础》; 二、工程概况及地质情况 岢岚至临县高速公路是《山西省高速公路网规划》“3纵11横11环”中西纵高速公路的重要组成部分,也是山西省西部把第四横(保德-五台长城岭)和第五横(平定杨树庄—佳县)高速公路窜连起来的重要路段。 项目区路线走廊带地形起伏极大,总体地势为东北高西南低,地貌主体为隆起的基岩中山与黄土梁峁,部分区域为海拔较低的河流沟谷及冲沟,。受构造活动和水流侵蚀作用的影响,本区地形切割剧烈,河谷发育,沟壑纵横,依据地貌成因类型及其显示特征,将本区划分为黄土丘陵区、侵蚀堆积河川宽谷区、山岭区、黄土覆盖中低山区四个地貌单元,岩性主要为第四系冲、坡积及风积粉土及粉质粘土等。 三、计算 本项目地形复杂,涵洞、桩基及路基施工作业面比较多。根据挖方路段在全线的分布情,选择有代表性路段进行分析计算。由于项目地质挖方为风积粉土及粉质粘土,是典型的黄土地貌。根据施工图纸给出的计算参数,对于黄土挖方路段,拟定边坡参数γ=19g/cm3,C=40 Kpa,φ=29°,采用瑞典条分法进行计算,稳定安全系数达到1.2以上。 3.1 瑞典条分法原理 如图所示边坡,瑞典条分法假定可能滑动面是一圆弧AD,不考虑条块两侧的作用力,即假设Ei和Xi的合力等于Ei+1和Xi+1的合力,同时它们的作用线

4.5H法验算路基稳定性

注:本文档为手算计算书文档,包含公式、计算过程在内,可供老师教学,可供学生学习。下载本文档后请在作者个人中心中下载对应Excel计算过程。(若还需要相关cad 图纸或者有相关意见及建议,请私信作者!)团队成果,侵权必究! 路基稳定性验算 对于地质与水文条件复杂、高填深挖、地面坡度陡于1:2.5的边坡,应进行边坡稳定验算。本路基设计中出现了较高路堤和深路堑,需要进行边坡稳定性验算;同时结合实际情况,选定合理的工程技术措施提高路基稳定性。 高路堤边坡稳定性计算

本路线中桩号K2+060处边坡填土高度最大为8.46m,填土高度较大,须进行路堤稳定性验算,验算采用圆弧滑动面条分法进行计算。 基本资料:土质路堤边坡高H=8.46m,设置边坡坡率为:边坡1:1.5;现拟定填土的粘聚力,内摩擦角,容重3,地基土的粘聚力,内摩擦角 = ,容重3。计算荷载为公路一I级汽车荷载。 计算过程如下: (1)行车荷载换算高度h0 按下式计算换算土柱高h0为: 0NQ h BLγ = 式中:L—前后轮最大轴距,按《公路工程技术标准》(JTG B01-2014)规定对于标准车辆荷载为为12.8m; B—横向分布宽度: =(1) B Nb N m d +-+=2×1.8+(2-1)×1.3+0.6=5.5m 因此 由于行车荷载对较高路堤边坡稳定性影响较小,为简化计算,将换算高度分布于路基全宽上。 (2)确定圆弧辅助线位置 本例按4.5H法确定滑动圆心辅助线。

由上图可知,边坡坡比为1:1.5时, ,查规范得1β=26°, 2β=35°。根据4.5H 法确定圆心位置,如下图。 图5-1 4.5H 法确定圆心 (3)计算位置选取:①通过路基中线;②通过路基右边缘;③通过距路基右边缘1/4路基宽度处。 图5-2 滑动面经过距路基左边缘1/4路基宽度处

岩土边坡稳定性计算书

边坡稳定性定量评价 1 边坡岩土力学参数确定 根据野外鉴别和室内试验并结合地区经验,综合确定该边坡岩土力学参数如下: 已有素填土天然重度: 19.0KN/m3 抗剪强度:φ=15°,c=0KPa。 粉质粘土天然重度: 20.08KN/m3 天然抗剪强度:φ=15°,c=20KPa(经验折减值) 2 稳定性计算方法 根据该边坡实际情况,选取3-3′剖面作为计算剖面,计算简图见下图4.3.3。根据《岩土工程勘察 规范》(GB50021~2001),采用基于极限平衡理论的折线型滑动面的传递系数法进行该土质边坡现状稳定系数计算。 3 边坡稳定性定量计算 选取3-3′剖面作为计算剖面,采用传递系数法计算如下: 图 4.3.3 边坡稳定性验算条块划分示意图 表4.3.3 边坡稳定性验算表 上述计算表明,该边坡整体稳定性系数为1.06,目前处于极限稳定状态,这与现状调查基本一致。随

着时间推移、暴雨和上部继续回填加载,该土质边坡为欠稳定边坡,可能产生沿基岩面滑动破坏。 根据试验及前述分析计算,并结合经验,建议支护设计时按折线型滑动(暴雨饱水状态)考虑,填土重度取饱和重度20.0kN/m,粉质粘土重度取饱和重度20.35kN/m,粉质粘土抗剪强度取饱水时C=15kPa, Φ=13°。 此时,该边坡的稳定系数为0.834.可知,在长期下雨的情况下,边坡容易失稳,产生滑坡。 4.4 边坡整治措施建议 4.4.1 边坡整治方案 鉴于土质边坡高度较大,处于欠稳定状态,建议采用桩板挡墙支护。桩板挡墙应按要求设置泄水孔、 伸缩缝等构造措施。此外,还应作好墙顶和脚作好截、排水等工作。墙背回填土均应按要求回填并压实, 均应加强监测。 4.4.2 基础持力层选择 预计支挡结构处主要为素填土、粉质粘土和泥岩。素填土物理力学性质差,承载力低,不能直接作基 础持力层。粉质粘土埋深大,承载力也不大,也不能作基础持力层。强风化基岩分布不稳定,承载力不大,也不宜作基础持力层。中等风化基岩岩体较完整,岩石强度高,分布稳定,可作为基础持力层。 采用桩板挡墙时,建议桩嵌入中等风化基岩不小于三分之一的桩长,具体深度由设计确定。对强风化 层,由于岩体破碎,侧向抗变形能力差,建议不作为嵌岩深度。 4.4.3 地基承载力确定 1.岩石地基承载力特征值确定 根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002,岩石地基承载力特征值根据岩石饱和单轴抗压强度标 准值按f a=ψr .f rk 计算确定。 式中:f a—岩石地基承载力特征值(kPa) f r k —岩石饱和单轴抗压强度标准值(kPa) ψr —折减系数,本工程岩体为较完整岩体,取0.3。 中等风化泥岩地基承载力特征值:f a=ψr.f rk=0.30×3600=1080kPa 根据野外鉴别和地区经验,场区泥岩强风化层承载力特征值取300kPa。 2.单桩竖向极限承载力标准值确定 单桩竖向极限承载力标准值按照《建筑桩基技术规范》JGJ94—94 节5.2.11 条进行计算。其中,桩端 处采用中等风化泥岩作基础持力层,故桩端处岩石单轴抗压强度标准值f r c 取值:中等风化泥岩取天然单轴抗压强度标准值 5.7MPa。 8

深基坑边坡稳定性计算书

... . . 土坡稳定性计算书 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、《实用土木工程手册》第三版文渊编著人民教同、《地基与基础》第三版中国建筑工业、《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; 考虑地下水位影响; 基坑外侧水位到坑顶的距离(m):1.56; 基坑侧水位到坑顶的距离(m):14.000; 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 3.50 3.50 2.00 0.00 1 4.50 4.50 3.00 0.00 2 6.20 6.20 3.00 0.00 荷载参数: 土层参数:

序号土名称 土厚 度 (m) 坑壁土的重 度γ(kN/m3) 坑壁土的摩 擦角φ(°) 粘聚力 (kPa) 饱容重 (kN/m3) 1 粉质粘土15 20.5 10 10 20.5 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》要求,安全系数要满足>=1.3的要求。 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》要求,安全系数要满足>=1.3的要求。 三、计算公式:

深沟槽边坡设计验算书word文档

龙泉驿区十陵片区(一、二期)、洪柳片区及金牛区互助村片区市政道排工程等基础设施配套项目施工二标段(洪柳片区) 深沟槽边坡设计验算书 一、说明 1、验算依据 ·龙泉洪柳片区百合东路(梧桐北段—冬青路)电力隧道工程施工图设计 ·龙泉洪柳片区百合东路(梧桐北段—冬青路)排水工程施工图设计·龙泉洪柳片区虞美人东街B段排水工程施工图设计 ·成都市洪柳片市政工程冬青北路道路工程施工图设计 ·成都市洪柳片市政工程银杉北路道路工程施工图设计 ·岩土工程勘察报告 ·《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99 ·《建筑边坡工程技术规程》GB50330-2002 2、计算软件 ·理光深基坑设计计算软件6.1 版 3、计算物理力学参数 依据中国建筑西南勘察设计研究院提交的“岩土工程勘察报告”边坡稳定性验算物理力学参数取值如下表:

土的工程特性参数表 中液限粘质土考虑到其胀缩裂隙发育,结合经验,c值降低到50KP选用。 4、验算地段 场地地形有一定起伏,后期又有工程弃土填筑,工程施工前场地要进行场平,场平后深沟槽段主要在百合东路(梧桐北段—冬青路)电力隧道工程的沟槽开挖,以场平后的路面作为沟槽深度的确定,根据“地质剖面图”上不同的岩土结构,选择4条断面计算: A断面:桩号:K28+80,沟槽深5m,钻孔:9#,土层结构:填土、中液限粘质土,坡率1:0.7。 B断面:桩号:K32+80,沟槽深6.6m,钻孔:14#,土层结构:填土,坡率1:1.25,放阶;二级。 C断面: 桩号:K35+00,沟槽深6.2m,钻孔:17#,土层结构:中液限粘质土,坡率1:0.7。 D断面: 桩号:K36+00,沟槽深6.6m,钻孔:18#,土层结构:全风化泥岩,坡率1:0.7。。 5、地下水位 据勘察报告 ,场地为上层滞水,可及时排除,沟槽边坡位于地下水位之

深基坑边坡稳定性计算书

土坡稳定性计算书 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; 考虑地下水位影响; 基坑外侧水位到坑顶的距离(m):1.56; 基坑内侧水位到坑顶的距离(m):14.000; 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 3.50 3.50 2.00 0.00 1 4.50 4.50 3.00 0.00 2 6.20 6.20 3.00 0.00 荷载参数: 土层参数:

序号土名称 土厚 度(m) 坑壁土的重 度γ(kN/m3) 坑壁土的内 摩擦角φ(°) 粘聚力 (kPa) 饱容重 (kN/m3) 1 粉质粘土15 20.5 10 10 20.5 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>=1.3的要求。 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>=1.3的要求。 三、计算公式:

路基路面工程04章路基边坡稳定性习题参考答案

第四章路基边坡稳定性分析 一、名词解释 1.工程地质法:经过长期的生产实践和大量的资料调查,拟定不同土的类别及其所处状态下的边坡稳定值参考数据;在实际工程边坡设计时,将影响边坡稳定的因素作比拟,采用类似条件下的稳定边坡值作为设计值的边坡稳定分析方法。 2.圆弧法:假定滑动面为一圆弧,将圆弧滑动面上的土体划分为若干竖向土条,依次计算每一土条沿滑动面的下滑力和抗滑力,然后叠加计算出整个滑动土体的稳定性性系数的边坡稳定分析方法。 3.力学法(数解):假定几个不同的滑动面,按力学平衡原理对每个滑动面进行边坡稳定性分析,从中找出极限滑动面,按此极限滑动面的稳定程度来判断边坡稳定性的边坡稳定分析方法。 4.力学法(表解):在计算机和图解分析的基础上,制定成待查的参考数据表格,用查找参考数据表的方法进行边坡稳定性分析的边坡稳定分析方法。 5.圆心辅助线:为了较快地找到极限滑动面,减少试算工作量,根据经验而确定的极限滑动圆心位置搜索直线。 二、简答题 1.简述边坡稳定分析的基本步骤。 答:(1)边坡破裂面力学分析,包括滑动力(或滑动力矩)和抗滑力(或抗滑力矩);(2)通过公式推导给出滑动力和抗滑力的具体表达式; (3)分别给出滑动力和抗滑力代数和表达式,按照定义给出边坡稳定系数表达式; (4)通过破裂面试算法或极小值求解法获得最小稳定系数及其对应最危险破裂面; (5)依据最小稳定系数及其容许值,判定边坡稳定性。 2.简述圆弧法分析边坡稳定性的原理。 答:基本原理为静力矩平衡。 (1)假设条件:土质均匀,不计滑动面以外土体位移所产生作用力; (2)条分方法:计算考虑单位长度,滑动体划分为若干土条,分别计算各个土条对于滑动圆心的滑动力矩和抗滑力矩; (3)稳定系数:抗滑力矩与滑动力矩比值。 (4)判定方法:依据最小稳定系数判定边坡稳定性。 3.简述直线滑动面法和圆弧滑动面法各自适用条件? 答:直线滑动面法适用于砂类土。砂类土边坡渗水性强,粘性差,边坡稳定主要靠内摩擦力支承,失稳土体滑动面近似直线形态。

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

最新边坡稳定性计算方法

一、边坡稳定性计算方法 在边坡稳定计算方法中,通常采用整体的极限平衡方法来进行分析。根据边坡不同破裂面形状而有不同的分析模式。边坡失稳的破裂面形状按土质和成因不同而不同,粗粒土或砂性土的破裂面多呈直线形;细粒土或粘性土的破裂面多为圆弧形;滑坡的滑动面为不规则的折线或圆弧状。这里将主要介绍边坡稳定性分析的基本原理以及在某些边界条件下边坡稳定的计算理论和方法。 (一)直线破裂面法 化计算这类边坡稳定性分析采用直线破裂面法。能形成直线破裂面的土类包括:均质砂 性土坡;透水的砂、砾、碎石土;主要由内摩擦角控制强度的填土。 图 9 - 1 为一砂性边坡示意图,坡高 H ,坡角β,土的容重为γ,抗剪 度指标为c、φ。如果倾角α的平面AC面为土坡破坏时的滑动面,则可分析该滑 动体的稳定性。 沿边坡长度方向截取一个单位长度作为平面问题分析。 图9-1 砂性边坡受力示意图已知滑体ABC重 W,滑面的倾角为α,显然,滑面 AC上由滑体的重量W= γ(ΔABC)产生的下滑力T和由土的抗剪强度产生的抗滑力Tˊ分别为: T=W · sina 和 则此时边坡的稳定程度或安全系数可用抗滑力与下滑力来表示,即 为了保证土坡的稳定性,安全系数F s 值一般不小于 1.25 ,特殊情况下可允许减小到 1.15 。对于C=0 的砂性土坡或是指边坡,其安全系 数表达式则变为 从上式可以看出,当α =β时,F s 值最小,说明边坡表面一层土最容易滑动,这时

当 F s =1时,β=φ,表明边坡处于极限平衡状态。此时β角称为休止角,也称安息角。 此外,山区顺层滑坡或坡积层沿着基岩面滑动现象一般也属于平面滑动类型。这类滑坡滑动面的深度与长度之比往往很小。当深长比小于 0.1时,可以把它当作一个无限边坡进行分析。 图 9-2表示一无限边坡示意图,滑动面位置在坡面下H深度处。取一单位长度的滑动土条进 行分析,作用在滑动面上的剪应力为,在极限平衡状态时,破坏面上的剪应 力等于土的抗剪强度,即 得 式中N s =c/ γ H 称为稳定系数。通过稳定因数可以确定α和φ关系。当c=0 时,即无 粘性土。α =φ,与前述分析相同。 二圆弧条法 根据大量的观测表明,粘性土自然山坡、人工填筑或开挖的边坡在破坏时,破裂面的形状多呈近似的圆弧状。粘性土的抗剪强度包括摩擦强度和粘聚强度两个组成部分。由于粘聚力的存在,粘性土边坡不会像无粘性土坡一样沿坡面表面滑动。根据土体极限平衡理论,可以导出均质粘这坡的滑动面为对数螺线曲面,形状近似于圆柱面。因此,在工程设计中常假定滑动面为圆弧面。建立在这一假定上稳定分析方法称为圆弧滑动法和圆弧条分法。 1. 圆弧滑动法 1915 年瑞典彼得森(K.E.Petterson )用圆弧滑动法分析边坡的稳定性,以后该法在各国得到广泛应用,称为瑞典圆弧法。 图9 -3 表示一均质的粘性土坡。AC 为可能的滑动面,O为圆心,R 为半径。 假定边坡破坏时,滑体ABC在自重W 作用下,沿AC绕O 点整体转动。滑动面AC 上的力系有:促使边坡滑动的滑动力矩M s =W · d ;抵抗边坡滑动的抗滑力矩,它应该 包括由粘聚力产生的抗滑力矩M r =c ·AC · R ,此外还应有由摩擦力所产生的抗滑力矩, 这里假定φ=0 。边坡沿AC的安全系数F s 用作用在AC面上的抗滑力矩和下滑力 矩之比表示,因此有 这就是整体圆弧滑动计算边坡稳定的公式,它只适用于φ=0 的情况。 图9-3 边坡整体滑动 2. 瑞典条分法

岩质边坡稳定性例题

作业题1:简单平面滑动稳定分析 边坡高度40.000m,结构面倾角30.0°,结构面粘聚力30.0kPa,结构面内摩擦角30.0°,张裂隙离坡顶点的距离10.000m,裂隙水的埋深5.000m。边坡分4级,每级设2m宽平台,坡率分别为1:0.5,1:0.75,1:1,1:1。 岩层层数4层,各层参数如下: 序号控制点Y坐标容重锚杆和岩石粘结强度 (m) (kN/m3) frb(kPa) 1 32.000 18.0 80.0 2 18.000 16.8 100.0 3 4.800 17.0 150.0 4 -10.400 20.0 200.0 试求该人工边坡安全系数,如不稳定(<1.2),则请根据边坡锚固设置原则,设计适当的加固措施。

作业题2:二广高速某楔形体边坡稳定性验算 根据现场边坡开挖情况,地层揭露岩性主要由亚粘土及白垩系砾岩组成。第一、二级边坡为强~弱风化砾岩,褐红色,巨厚层状,强度较高;第三、四级边坡亚粘土~全风化砾岩,残坡积,红褐色。节理裂隙较发育,有多条X形节理,产状分别为(1)213°∠38°、(2)305°∠52°。裂隙(1)局部岩屑与泥质充填,胶结程度一般;贯通裂隙(2)岩屑与泥质充填,胶结程度较差。两组裂隙延伸长度不等,长者达30m左右,裂隙水沿楔形体底部渗出。X节理相互切割,极易发生楔形体滑动破坏。 根据地质调查结果,初步根据砾岩结构面结合程度和夹岩屑与泥的情况,取结构面粘结强度25kPa,内摩擦角28°。坡面倾向250°,倾角55°,破顶面倾向250°,倾角18°,岩体容重取为22 kN/m3。请计算安全系数与楔形体高度之间的关系,求临界的楔形体高度。

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