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边坡稳定性计算书

路基边坡稳定性分析本设计任务路段中所出现的最大填方路段,在桩号K8+480 处。
该路堤边坡高31.64m,路基宽26m,需要进行边坡稳定性验算。
1.确定计算参数对本段路堤边坡的土为粘性土,根据《公路路基设计规》(JTG D30—2004),取土的容重γ=18kN/m³,粘聚力C=20kpa。
摩擦角=23º由上可知:填土的摩擦系数ƒ=tan23º=0.4361。
2.荷载当量高度计算行车荷载换算高度为: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: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Fs基本思路:首先用软件找出稳定系数Fs 逐渐变化的情况,找到一个圆心,经过这个滑动面的稳定系数Fs 是所选滑动面中最小的,而它左右两边所取圆心滑动面的Fs 值都是增加,根据Fs 值大小可以绘制Fs 值曲线。
从而确定最小Fs 值。
而用ecxel 表格计算稳定系数Fs 时,选择的3个圆心分别是软件计算Fs 值中最小的那个圆心和它左右两边逐渐增大的圆心。
3.1 最危险圆弧圆心位置的确定(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,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/m,据此查《路基路面工程》表4-1得β1,β2。
(整理)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。
露天矿边坡稳定系数FS

边坡稳定系数F S边坡稳定性系数的计算,通常要考虑原始地形对边坡开挖的影响,因此各单元的应力要计算两次,具体过程为:1) 计算开挖前自然剖面在岩体自重作用下引起的初应力场; 2) 利用求挖去部分的边界单元初应力场,求出挖去部分的岩石对于开挖边界的作用力,并以该力为边界力,容重为零,再解一次弹性问题,得到单元的应力,根据叠加原理总应力为:σ=σ0+σ1………………………………(H.1)3) 据单元的x σ、y σ、xy τ值,。
采用式(H.2)和式(H.3)计算某个单元的最大、最小主应力1σ、2σ及主应力方向值,并绘制应力等值线图。
σ1σ2=σx +σy2±√(σx −σy 2)2+τxy2………………………(H.2) tan 2θ=2τxy (σx −σy )⁄ …………………………(H.3)4) 两种计算s F 的方法:第一种:按各单元的1σ、2σ及给定的c 、ϕ值,用式(H.4)计算各单元的s F 系数:F S =√(c+σ1tan φ)(c+σ2tan φ)(σ1−σ2)2⁄…………………………(H.4) 在边坡内部做出F S 的等值线图,此法的缺点是不能按特定的潜在滑动面计算F S 系数,也无法与极限平衡法比较。
第二种:按潜在面上的有关单元的σ1、σ2及θ值,用式(H.5)~式(H.8)计算该面上各分段的σn 、τn 值:σn =σx cos 2φ+σy sin 2φ+τxy sin 2φ …………………(H.5) τn =(σx −σy )2⁄·sin 2φ+τxy cos 2φ …………………(H.6)式中:φ—潜在滑动面与X 轴的夹角,应符合图H.1所示。
图H.1潜在滑动面与X 轴的夹角当1n σσ=,2y σσ=时:σn =σ12cos 2φ+σ2sin 2φ ……………………………(H.7)τn =(σ1−σ2)sin φcos φ ……………………………(H.8)由于总体滑动面上l 上的安全系数等于各分段面dl 上抗剪强度与剪应力之和的比,用式(H.9)计算s F 系数:F s =∫fσn dl 10+∫cdl10∫τdl10 ………………………………(H.9)。
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边坡的安全系数
一说到边坡的安全系数,相关建筑人士还是比较陌生的,什么是边坡的安全系数?基本概况如何?以下是为建筑人士梳理边坡的安全系数基本内容,具体内容如下:
下面通过本网站建筑知识专栏的知识整理,梳理相关边坡的安全系数的基本情况,主要的内容如下:
边坡支护为保证边坡及其环境的安全,对边坡采取的支挡、加固与防护措施。
在进行边坡支护的过程中,需要考虑相关的边坡安全系数,基本概况如下:
一般定义为沿假定滑裂面的抗滑力与滑动力的比值,当该比值大于1时,坡体稳定;等于1时,坡体处于极限平衡状态;小于1时,边坡即发生破坏。
我国对边坡的安全系数的相关规定:
《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013中对边坡稳定安全系数进行了修改
1、永久边坡安全系数比其它规范都高些
2、原规范圆弧滑面安全系数降低0.05,现在标准统一,采用了简化Bishop法安全系数比原规范增加0.05
3、原考虑抗震安全系数采用1.2、1.15、1.10,后来有人提出是否过高,改为1.15、1.10 、1.05
这个安全系数与铁路等规范基本一致。
经计算,7度烈度,一般建筑边坡提高推力5%~10%;8度烈度,一般建筑边坡提高推力
13%~20%
考虑地震作用后推力增加不多,用上述安全系数一般达不到控制工况。
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基坑边坡稳定性计算根据基槽路段统计表,槽深最深处不超过7.5m。
本工程按照三种槽深 2.5m、5.0m、7.5m分别进行边坡稳定计算。
开挖坡度1:1,平台设置宽度1.5m。
采用软件:理正岩土边坡稳定系统6.0采用规范: 建筑边坡工程技术规范(50330--2002)一、2.5m深基坑稳定计算计算项目:复杂土层土坡稳定计算 1------------------------------------------------------------------------[计算简图][控制参数]:采用规范: 建筑边坡工程技术规范(50330--2002)计算目标: 安全系数计算滑裂面形状: 圆弧滑动法[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 2.500 2.500 02 2.000 0.000 1超载1 距离0.010(m) 宽2.000(m) 荷载(20.00--20.00kPa) 270.00(度)[土层信息]坡面节点数 3编号 X(m) Y(m)0 0.000 0.000-1 2.500 2.500-2 4.500 2.500附加节点数 7编号 X(m) Y(m)1 -6.000 -5.0002 9.000 -6.0003 8.000 2.0004 20.000 -6.0005 15.000 3.0006 25.000 5.0007 -8.000 0.000不同土性区域数 3区号重度饱和重度粘结强度孔隙水压节点(kN/m3) (kN/m3) (kpa) 力系数编号1 18.000 20.000 120.000 --- ( 0,7,1,2,3,)2 18.000 20.000 120.000 --- ( 2,4,5,3,)3 18.000 20.000 120.000 --- ( 0,3,-1,)区号粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩(kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度)1 15.000 13.000 10.000 25.0002 17.000 17.000 10.000 25.0003 17.000 17.000 10.000 25.000区号十字板τ强度增十字板τ水强度增长系(kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值1 --- --- --- ---2 --- --- --- ---3 --- --- --- ---[水面信息]采用有效应力法孔隙水压力采用近似方法计算考虑渗透力作用不考虑边坡外侧静水压力水面线段数 1 水面线起始点坐标: (0.000,-0.500)水面线号水平投影(m) 竖直投影(m)1 1.000 0.500[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:------------------------------------------------------------------------[计算结果图]最不利滑动面:滑动圆心 = (0.740,3.900)(m)滑动半径 = 3.970(m)滑动安全系数 = 1.693起始x 终止x α li Ci Φi 条实重浮力地震力渗透力附加力X 附加力Y 下滑力抗滑力超载竖向地震力地震力(m) (m) (度) (m) (kPa) (度) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN)--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------0.000 0.865 -4.471 0.869 15.000 13.00 7.26 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -0.57 14.71 0.00 0.000.865 1.000 2.778 0.135 10.000 25.00 2.43 0.04 0.00 0.01 0.000.00 0.13 2.47 0.00 0.001.000 1.480 7.250 0.484 10.000 25.00 11.01 0.15 0.00 0.00 0.000.00 1.37 9.87 0.00 0.001.480 1.990 14.549 0.527 15.000 13.00 15.32 0.00 0.00 0.00 0.000.00 3.85 11.33 0.00 0.001.9902.500 22.337 0.552 15.000 13.00 18.43 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 7.01 12.21 0.00 0.002.5003.228 32.568 0.866 15.000 13.00 25.24 0.00 0.00 0.00 0.00 14.36 21.32 20.69 0.00 0.003.228 3.807 44.701 0.815 17.000 17.00 14.65 0.00 0.00 0.00 0.0011.57 18.44 19.56 0.00 0.003.8074.385 58.633 1.115 17.000 17.00 6.73 0.00 0.00 0.00 0.00 11.57 15.62 21.87 0.00 0.004.385 4.455 68.015 0.185 17.000 17.00 0.11 0.00 0.00 0.00 0.00 1.38 1.38 3.31 0.00 0.00总的下滑力 = 68.551(kN)总的抗滑力 = 116.024(kN)土体部分下滑力 = 68.551(kN)土体部分抗滑力 = 116.024(kN)二、5.0m深基坑稳定计算计算项目:复杂土层土坡稳定计算 2------------------------------------------------------------------------[计算简图][控制参数]:采用规范: 建筑边坡工程技术规范(50330--2002)计算目标: 安全系数计算滑裂面形状: 圆弧滑动法[坡面信息]坡面线段数 4坡面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 超载数1 2.500 2.500 02 1.500 0.000 03 2.500 2.500 04 2.000 0.000 1超载1 距离0.010(m) 宽2.000(m) 荷载(20.00--20.00kPa) 270.00(度)[土层信息]坡面节点数 5编号 X(m) Y(m)0 0.000 0.000-1 2.500 2.500-2 4.000 2.500-3 6.500 5.000-4 8.500 5.000附加节点数 7编号 X(m) Y(m)1 -6.000 -5.0002 9.000 -6.0003 8.000 2.0004 20.000 -6.0005 15.000 3.0006 25.000 5.0007 -8.000 0.000不同土性区域数 3区号重度饱和重度粘结强度孔隙水压节点(kN/m3) (kN/m3) (kpa) 力系数编号1 18.000 20.000 120.000 --- ( 0,7,1,2,3,)2 18.000 20.000 120.000 --- ( 2,4,5,3,)3 18.000 20.000 120.000 --- ( 0,3,-1,)区号粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩(kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度)1 15.000 13.000 10.000 25.0002 17.000 17.000 10.000 25.0003 17.000 17.000 10.000 25.000区号十字板τ强度增十字板τ水强度增长系(kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值1 --- --- --- ---2 --- --- --- ---3 --- --- --- ---[水面信息]采用有效应力法孔隙水压力采用近似方法计算考虑渗透力作用不考虑边坡外侧静水压力水面线段数 1 水面线起始点坐标: (0.000,-0.500)水面线号水平投影(m) 竖直投影(m)1 1.000 0.500[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:------------------------------------------------------------------------[计算结果图]最不利滑动面:滑动圆心 = (1.507,6.840)(m)滑动半径 = 6.989(m)滑动安全系数 = 1.485起始x 终止x α li Ci Φi 条实重浮力地震力渗透力附加力X 附加力Y 下滑力抗滑力超载竖向地震力地震力(m) (m) (度) (m) (kPa) (度) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN)--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------0.013 0.033 -12.259 0.021 17.000 17.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -0.00 0.35 0.00 0.000.033 0.778 -9.079 0.755 15.000 13.00 6.13 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -0.97 12.73 0.00 0.000.778 1.000 -5.070 0.223 10.000 25.00 4.06 0.14 0.00 0.03 0.000.00 -0.32 4.05 0.00 0.001.000 1.750 -1.081 0.750 10.000 25.00 20.63 1.03 0.00 0.00 0.000.00 -0.37 16.64 0.00 0.001.7502.500 5.083 0.753 10.000 25.00 30.36 0.84 0.00 0.00 0.00 0.00 2.62 21.25 0.00 0.002.500 2.942 10.011 0.449 10.000 25.00 20.23 0.17 0.00 0.00 0.00 0.003.49 13.70 0.00 0.002.9423.471 14.087 0.546 15.000 13.00 23.17 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 5.64 13.37 0.00 0.003.4714.000 18.612 0.558 15.000 13.00 21.69 0.00 0.00 0.00 0.00 0.006.92 13.12 0.00 0.004.000 4.500 23.130 0.544 15.000 13.00 20.99 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 8.25 12.61 0.00 0.004.5005.261 28.926 0.870 15.000 13.00 36.24 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 17.53 20.38 0.00 0.005.2616.022 36.369 0.946 15.000 13.00 39.95 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 23.69 21.61 0.00 0.006.022 6.500 42.923 0.653 17.000 17.00 26.09 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 17.77 16.94 0.00 0.006.500 6.662 46.568 0.236 17.000 17.008.67 0.00 0.00 0.00 0.00 3.05 8.51 6.48 0.00 0.006.6627.346 52.104 1.114 17.000 17.00 30.02 0.00 0.00 0.00 0.00 13.67 34.48 27.15 0.00 0.007.346 8.249 65.704 2.203 17.000 17.00 16.25 0.00 0.00 0.00 0.00 18.06 31.27 41.78 0.00 0.008.250 8.496 82.382 1.858 17.000 17.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4.91 4.87 31.79 0.00 0.00总的下滑力 = 163.377(kN)总的抗滑力 = 242.676(kN)土体部分下滑力 = 163.377(kN)土体部分抗滑力 = 242.676(kN)三、7.5m深基坑稳定计算计算项目:复杂土层土坡稳定计算 3------------------------------------------------------------------------[计算简图][控制参数]:采用规范: 建筑边坡工程技术规范(50330--2002)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 6坡面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 超载数1 2.500 2.500 02 1.500 0.000 03 2.500 2.500 04 1.500 0.000 05 2.500 2.500 06 2.000 0.000 1超载1 距离0.010(m) 宽2.000(m) 荷载(20.00--20.00kPa) 270.00(度)[土层信息]坡面节点数 7编号 X(m) Y(m)0 0.000 0.000-1 2.500 2.500-2 4.000 2.500-3 6.500 5.000-4 8.000 5.000-5 10.500 7.500-6 12.500 7.500附加节点数 7编号 X(m) Y(m)1 -6.000 -5.0002 9.000 -6.0003 8.000 2.0004 20.000 -6.0005 15.000 3.0006 25.000 5.0007 -8.000 0.000不同土性区域数 3区号重度饱和重度粘结强度孔隙水压节点(kN/m3) (kN/m3) (kpa) 力系数编号1 18.000 20.000 120.000 --- ( 0,7,1,2,3,)2 18.000 20.000 120.000 --- ( 2,4,5,3,)3 18.000 20.000 120.000 --- ( 0,3,-1,)区号粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩(kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度)1 15.000 13.000 10.000 25.0002 17.000 17.000 10.000 25.0003 17.000 17.000 10.000 25.000区号十字板τ强度增十字板τ水强度增长系(kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值1 --- --- --- ---2 --- --- --- ---3 --- --- --- ---[水面信息]采用有效应力法孔隙水压力采用近似方法计算考虑渗透力作用不考虑边坡外侧静水压力水面线段数 1 水面线起始点坐标: (0.000,-0.500)水面线号水平投影(m) 竖直投影(m)1 1.000 0.500[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:------------------------------------------------------------------------[计算结果图]最不利滑动面:滑动圆心 = (1.880,11.360)(m)滑动半径 = 11.360(m)滑动安全系数 = 1.309起始x 终止x α li Ci Φi 条实重浮力地震力渗透力附加力X 附加力Y 下滑力抗滑力超载竖向地震力地震力(m) (m) (度) (m) (kPa) (度) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN)--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------0.135 0.393 -8.179 0.260 17.000 17.00 0.68 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -0.10 4.63 0.00 0.000.393 1.095 -5.742 0.706 15.000 13.00 8.61 0.00 0.00 0.00 0.000.00 -0.86 12.57 0.00 0.001.095 1.798 -2.188 0.703 15.000 13.00 18.11 0.00 0.00 0.00 0.000.00 -0.69 14.72 0.00 0.001.7982.500 1.357 0.703 15.000 13.00 27.05 0.00 0.00 0.00 0.00天津市津水建筑工程公司0.00 0.64 16.78 0.00 0.002.5003.250 5.028 0.753 15.000 13.00 33.07 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.90 18.90 0.00 0.003.2504.000 8.841 0.759 15.000 13.00 31.84 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4.89 18.65 0.00 0.004.000 4.500 12.046 0.511 15.000 13.00 22.47 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4.69 12.74 0.00 0.004.5005.500 15.959 1.040 15.000 13.00 54.90 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 15.10 27.79 0.00 0.005.5006.500 21.291 1.074 15.000 13.00 66.82 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 24.26 30.48 0.00 0.006.5007.250 26.105 0.835 15.000 13.00 51.76 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 22.77 23.26 0.00 0.007.250 8.000 30.405 0.870 15.000 13.00 46.31 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 23.44 22.27 0.00 0.008.000 8.024 32.672 0.029 15.000 13.00 1.41 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.76 0.71 0.00 0.008.024 8.250 33.427 0.270 17.000 17.00 13.23 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 7.29 7.97 0.00 0.008.250 8.399 34.564 0.180 17.000 17.00 8.87 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 5.03 5.30 0.00 0.008.399 8.985 36.867 0.733 17.000 17.00 36.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 21.62 21.27 0.00 0.008.985 9.571 40.664 0.773 17.000 17.00 37.24 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 24.27 21.78 0.00 0.009.571 10.500 45.987 1.338 17.000 17.00 59.45 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 42.75 35.37 0.00 0.0010.500 11.500 53.617 1.687 17.000 17.00 51.47 0.00 0.00 0.00 0.00 19.80 57.38 41.61 0.00 0.0011.500 12.500 63.542 2.248 17.000 17.00 21.17 0.00 0.00 0.00 0.00 20.00 36.86 43.83 0.00 0.0012.500 12.564 69.673 0.183 17.000 17.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.09 3.12 0.00 0.00总的下滑力 = 293.092(kN)总的抗滑力 = 383.762(kN)土体部分下滑力 = 293.092(kN)土体部分抗滑力 = 383.762(kN)综上,在三种深度下,滑动安全系数分别为1.693、1.485、1.309,均满足规范大于1.3的要求。
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。
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。
基槽边坡稳定性计算
基槽边坡稳定性计算:本工程其坡面的土质基本为砂砾土的亚园砾土,属无粘性土边坡。
在土坡上的分力有土坡下滑趋势的剪切力T、单元土自重G、阻止土体下滑的抗剪力Tf,而阻止土体下滑的抗剪力Tf则为土方单元体自重在坡面法线方向的分力N引起的摩擦力,即Tf=Ntanα=G×cosβ×tanα。
抗滑力和滑动力的比值为安全系数K=Tf/T= G×cosβ×tanα/Gsinβ= tanα/ tanβ,由此可见从理论上讲当坡角小于土方内摩擦角时(β<α)K>1土坡是稳定的,一般性土坡为保证土坡稳定安全系数取值为K>1.3-1.5,所以查中砂园砾内摩擦角为45度,则tan45=1,tanβ=5.2/10=0.52 K= tanα/ tanβ=1/0.52=1.92>1.3-1.5(安全)结论是安全稳定的。
与3#楼相邻基槽边坡稳定性计算:与三号楼边坡高度为5.55m,三号楼基础宽为13.50m,坡角至坡顶水平距离为3m,三号楼压重为(钢筋80Kg/平米、混凝土0.5×2400=1200Kg/平米,1200+80=1280×14层=17920 Kg/平米)17920 Kg/平米=179.2KN/平米,坡面为砂砾土指标为天然自重γ=19 KN,内摩擦角为38度,粘聚力0Kpa。
1、基坑剖面如图所示。
2、取滑动园弧,下端通过坡角A点,上端通过3#楼基础边缘B 点,加入3#楼共14层自重和一层工作面施工荷载7KN=186.2KN 进行验算此土坡的稳定性,取半径R=21m。
3、取土条宽B=1/10R=2.1m4、土条编号:作园心O点的垂线,垂直线处为0条,依次编号为1-9条。
5、计算AB弧长L:设园心∠AOB=α由sinα/2=AB/2/R=0.517,得α=62.26L=αЛR/180=62.26×3.14×21/180=22.816、3#楼压重179.2KN+施工荷载7KN=186.2KN分布在6个土条上,每个土条为31.2KN。
围堰边坡稳定安全系数表
围堰边坡稳定安全系数表(实用版)目录一、引言二、土石围堰边坡稳定安全系数的概念和重要性三、土石围堰边坡稳定安全系数的计算方法和标准四、土石围堰边坡稳定安全系数在实际工程中的应用五、结论正文一、引言随着我国基础设施建设的快速发展,土石围堰在工程建设中被广泛应用。
然而,土石围堰边坡的稳定性问题一直困扰着工程技术人员,因为边坡稳定性直接关系到工程安全和环境保护。
为了确保土石围堰边坡的稳定性,研究土石围堰边坡稳定安全系数具有重要的现实意义。
二、土石围堰边坡稳定安全系数的概念和重要性土石围堰边坡稳定安全系数是指边坡在一定条件下,其抵抗滑动的能力与滑动力的比值。
这个系数可以反映边坡稳定性的相对程度,是评价边坡安全状况的重要指标。
在实际工程中,通过计算和分析土石围堰边坡稳定安全系数,可以预测边坡的稳定性,从而采取相应的措施确保工程安全。
三、土石围堰边坡稳定安全系数的计算方法和标准土石围堰边坡稳定安全系数的计算方法主要包括以下两种:1.库仑公式法:库仑公式是计算边坡稳定安全系数最常用的方法之一,其公式为:K = Σ(Ci / Bi) + Σ(Ci / Hi) - Σ(Fi / Hi),其中,Ci 表示边坡上的岩土体重力,Bi 表示边坡底部的水平距离,Hi 表示边坡顶部的水平距离,Fi 表示作用在边坡上的外力。
2.极限平衡法:极限平衡法是一种比较简便的计算方法,其原理是假设边坡发生滑动,求解使边坡达到极限平衡状态时的安全系数。
该方法的计算公式为:K = Fs / Fg,其中,Fs 表示边坡上的岩土体重力沿滑动方向的分量,Fg 表示作用在边坡上的外力。
在实际工程中,计算土石围堰边坡稳定安全系数时,需要根据地质条件、工程特点和设计要求选择合适的计算方法,并参照相关标准和规范进行计算。
四、土石围堰边坡稳定安全系数在实际工程中的应用在实际工程中,土石围堰边坡稳定安全系数的应用主要体现在以下几个方面:1.设计阶段:在土石围堰设计阶段,通过计算边坡稳定安全系数,可以合理确定边坡的坡度和高度,以确保边坡的稳定性。
建筑边坡工程技术规范GB50330-2002边坡稳定性评价
S建 筑 边 坡 工 程 技 术 规 范GB50330-20025 边坡稳定性评价5.1一般规定4 . 1 . 1 下列建筑边坡应进行稳定性评价:1 选作建筑场地的自然斜坡;2 由于开挖或填筑形成并需要进行稳定性验算的边坡;3 施工期出现不利工况的边坡;4 使用条件发生变化的边坡。
5 . 1 . 2边坡稳定性评价应在充分查明工程地质条件的基础上,根据边坡岩土类型和结构,综合采用工程地质类比法和刚体极限平衡计算法进行。
5 . 1 . 3对土质较软、地面荷载较大、高度较大的边坡,其坡脚地面抗隆起和抗渗流等稳定性评价应按现行有关标准执行。
5.2 边坡稳定性分析5 . 2 . 1 在进行边坡稳定性计算之前, 应根据边坡水文地质、工程地质、岩体结构特征以及已经出现的变形破坏迹象,对边坡的可能破坏形式和边坡稳定性状态做出定性判断,确定边坡破坏的边界范围、边坡破坏的地质模型, 对边坡破坏趋势作出判断。
5 . 2 . 2 边坡稳定性计算方法,根据边坡类型和可能的破坏形式,可按下列原则确定:1 土质边坡和较大规模的碎裂结构岩质边坡宜采用圆弧滑动法计算;2 对可能产生平面滑动的边坡宜采用平面滑动法进行计算;3 对可能产生折线滑动的边坡宜采用折线滑动法进行计算;4 对结构复杂的岩质边坡,可配合采用赤平极射投影法和实体比例投影法分析;5 当边坡破坏机制复杂时,宜结合数值分析法进行分析。
5.2.3. 3 采用圆弧滑动法时,边坡稳定性系数可按下式计算:K ΣR iΣT i(5 . 2 . 3-1)N i =(G i +G b i )cos θi +P w i s i n (αi -θi )(5 . 2 . 3-2)i=(G T i +G b i )s i n θi +P w i co s (αi -θi )(5 . 2 . 3-3) i=N i t g R αi 十 c i l i(5 . 2 . 3-4)式中 K s ——边坡稳定性系数; c i ——第 i 计算条块滑动面上岩土体的粘结强度标准值(kpa ); αi ——第 i 计算条块滑动面上岩土体的内摩擦角标准值(°); l i ——第 i 计算条块滑动面长度(m ); θi ,αi ——第 i 计算条块底面倾角和地下水位面倾角(°);G i ——第 i 计算条块单位宽度岩土体自重(kN /m ); G b i ——第 i 计算条块滑体地表建筑物的单位宽度自重(kN /m ); P W i ——第 i 计算条块单位宽度的动水压力(kN /m ); N i ——第 i 计算条块滑体在滑动面法线上的反力(kN /m );T i ——第 i 计算条块滑体在滑动面切线上的反力(kN /m );R i ——第 i 计算条块滑动面上的抗滑力(kN /m )。
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边坡稳定系数
什么是边坡稳定系数?现阶段,我国如何规定边坡稳定系数?基本情况怎么样?以下是中国下面梳理边坡稳定系数相关内容,基本情况如下:
小编通过建筑行业百科网站下面建筑知识专栏进行查询,现阶段,建筑企业边坡稳定系数基本情况如下:
为了帮助建筑企业人员了解边坡的相关内容,下面整理相关系数内容,基本情况如下:
什么是边坡稳定性?
边坡稳定性是指边坡岩、土体在一定坡高和坡角条件下的稳定程度。
按照成因,边坡分为天然斜坡和人工边坡两类,后者又分为开挖边坡和堤坝边坡等。
按照物质组成,边坡分为岩体边坡、土体边坡,以及岩、土体复合边坡3种。
按照稳定程度,分为稳定边坡、不稳定边坡,以及极限平衡状态边坡。
什么是边坡稳定系数?
一般定义为沿假定滑裂面的抗滑力与滑动力的比值,当该比值大于1时,坡体稳定;等于1时,坡体处于极限平衡状态;小于1时,边坡即发生破坏。
什么是边坡稳定性安全系数?
一般定义为沿假定滑裂面的抗滑力与滑动力的比值,当该比值大于1时,坡体稳定;等于1时,坡体处于极限平衡状态;小于1时,边坡即发生破坏。