12.不平衡推力法
地质灾害滑坡防治中的关键技术及其处理方法
地质灾害滑坡防治中的关键技术及其处理方法摘要：地质滑坡是较为常见的一种地质灾害，其形成条件、诱发因素的复杂性、多样性和不稳定性，致使预测和治理难度加大。
本文就结合笔者多年工作经验，对滑坡防治中关键技术及其处理方法进行了简要的分析与探讨，希望可供相关参考。
关键词：地质灾害；滑坡防治；关键技术；处理方法一、形成滑坡的条件及主要特征（1）、滑坡灾害形成条件1、地形特点。
主要包括斜坡和洼地地段，在这些地方地表水和地下水容易汇集壮大；河流的凹岸和缓坡，因其容易受到雨水冲刷和水流侵蚀往往形成滑坡；上陡下缓的堆积体地段和下伏基岩向外倾斜的斜坡；黄土地区阶梯前缘的缓坡地段等。
2、地层条件。
容易风化或见水易软化的软质岩层；夹有软弱夹层的硬质岩；上松下密的黏土、膨胀土层和堆积而成的黏性土地层等在具备贮水功能、聚水条件和地层有隔水软弱面时易形成滑坡。
3、地质构造。
倾向性较大的斜坡和断层交接面以及不整合面、岩层层理面，连通节理面、褶曲两翼的倾斜面等软弱结构层（面），由于地质结构的脆弱性易形成滑坡。
4、环境因素。
水、气候、地裂、地震等自然因素。
5、外在因素。
乱砍乱伐，破坏植被等人为破坏地表的行为。
（2）、滑坡判别特征1、形态特征。
滑坡主要呈现圈椅状或马蹄状环形谷。
上部常有裂缝、中部是起伏的坑洼；前缘有鼓丘且常伴有扇形裂缝、后缘有陡壁和擦痕；两侧有羽状的裂缝并常常形成双沟谷现象。
滑坡时常会形成鼻状凸丘和多级平台，有的还会伴随凹地积水、房屋倾斜、道路开裂和建筑倒塌等现象。
2、土层特征。
滑坡发生时地层的完整性遭到破坏：岩层层位、产状或构造与外围不连续；有的岩层发生重叠或顺序颠倒；地表出现张性裂缝，并掺杂有树叶及泥土等参杂物。
3、水文特征。
发生滑坡灾害时，地下含水层发生断裂，完整性和连续性遭到破坏。
具有单独的含水层的滑坡体，此时水文特征变得毫无规律可言：水位变化、方向错乱、滑动带前缘位置溢出泉水等。
二、滑坡防止中的关键技术及处理方法（1）、抗滑桩1、滑坡治理中抗滑桩的设计第一，确定桩群平面布置，确定桩距桩位。
注册岩土工程师专业知识下午试卷公路工程模拟题2019年(22)_真题-无答案
注册岩土工程师专业知识下午试卷（公路工程）模拟题2019年(22)(总分150,考试时间120分钟)选择题1. 一级公路路基设计洪水频率为( )。
A. 1／100B. 1／50C. 1／25D. 1／2002. 特重交通公路下路床是指路面底面以下( )范围内的路基部分。
A. 0～0．30mB. 0．30～0．50mC. 0～0．80mD. 0．30～0．90m3. 公路上路堤是指路床以下( )范围内的填方部分。
A. 0．3mB. 0．5mC. 0．7mD. 0．8m4. 高路堤是指路基填土边坡高度大于( )m的路堤。
A. 5B. 15C. 20D. 305. 某二级公路的上路床的压实度为( )。
A. ≥92％B. ≥94％C. ≥95％D. ≥96％6. 特重交通的一级公路填方路基中下路堤的压实度为( )。
A. 95％B. 94％C. 93％D. 92％7. 高速公路填方路基对于填土的压实度的要求，按从大到小的次序，正确的是( )。
A. 上路堤、下路堤、上路床、下路床B. 上路床、下路床、上路堤、下路堤C. 下路堤、上路堤、下路床、上路床D. 下路床、上路床、下路堤、上路堤8. 某公路岩质边坡岩体类型为Ⅲ级，其直立边坡高度不大于( )时为自稳的。
A. 6mB. 8mC. 15mD. 30m9. 公路挖方边坡较高时，可开挖成折线式或台阶式边坡，其中，台阶式边坡中部应设置边坡平台，其平台宽度不宜小于( )。
A. 1．0mB. 2．0mC. 3．0mD. 4．0m10. 半填半挖公路路基的填料设计，当挖方区为土质时，在填挖交界处路床范围内铺设( )。
A. 土工网B. 土工膜C. 土工格栅D. 土工带11. 正常工况时，二级公路路堤的堤身稳定性计算采用简化Bishop法，采用快剪指标，其稳定安全系数为( )。
A. ≥1．20B. ≥1．30C. ≥1．35D. ≥1．4512. 正常工况，二级公路路堤和地基的整体稳定性计算采用简化Bishop法，采用直剪的固结快剪指标，则其稳定安全系数为( )。
(完整版)路基路面(黄晓明版)知识点提要
路基路面工程重点复习（第六版）其中★：必定掌握，▲：必定认识，其他未注明的是老师勾选的重点。
第一章概论1.路基路面的工程特点主要包括哪几个方面？路基和路面是道路的主要工程构造物：①路基是在天然地表面依照道路的设计线性（位置）和设计横断面（几何尺寸）要求开挖或堆填而成的岩土构造物；②路面是在路基顶面用各种混杂料铺筑而成的层状构造物。
路基和路面工程是道路工程的主要组成部分，其特点是：(1)路基工程的土方量很大，而路面构造在道路造价中所占比重很大；(2)路基与路面工程是一项线性工程，公路沿线地形起伏、地质、地貌、气象特点多变，造成了路基与路面工程复杂多变的特点。
2.路基路面的性能要求包括哪几个方面？(1)承载能力：路基路面构造承受荷载的能力；(2)牢固性：在降水、高温、低温等环境作用下还可以保持其原有特点的能力；(3)长久性：在车辆荷载的屡次作用与大气水温周期性的重复作用下的性能变化特点；(4)表面平展度：路面表面纵向凹凸量的偏差值；(5)路面抗滑性：路面表面抗滑能力的大小。
3.为什么要特别重视路基的牢固性？路基牢固性受哪些因素影响？(1)处于不牢固的路基构造会以致路基失稳，从而惹起滑坡或坍塌等病害出现。
(2)路基牢固性受地理条件、地质条件、天气条件、水文和水文地质条件、土的种类等因素的影响。
4.路面构造为什么要进行分层设计？水泥混凝土路面和沥青混凝土路面怎样分层设计？(1)行车荷载和自然因素对路面的影响 ,随深度的增加而逐渐变化。
因此 ,对路面资料的强度、抗变形能力和牢固性的要求也随深度的增加而逐渐变化。
经过沥青路面构造应力计算结果可以发现 ,荷载作用下垂直应力z ，随着深度的增加而变小,水平拉应力r 一般为表面受压和底面受拉 ,剪切应力zr 先增加后减小。
为适应这一特点，路面构造平时是分层铺筑。
(2)依照使用要求、受力情况、土基支承条件和自然因素影响程度的不同样进行分层，平时依照各个层位功能的不同样，划分为三个层次，即面层、基层和路基（垫层）。
拱桥斜拉桥悬索桥复习试题及答案资料
1) 填空题1) 桥梁的建筑高度是指 ________ A__A 桥面与桥跨结构最低边缘的高差B 桥面与墩底之间的高差C 桥面与地面线之间的高差D 桥面与基础地面之间的高差2) 箱梁的自由扭转产生__B _______A 纵向正应力和剪应力B 剪应力C 横向正应力和剪应力D 纵向正应力、横向正应力和剪应力3) 箱梁的畸变产生 _______ C__A 纵向正应力、横向正应力和剪应力B 剪应力C 横向正应力和剪应力D 纵向正应力和剪应力4) 桥梁按体系划分可分为___A ______A 梁桥、拱桥、刚构桥、缆索承重桥以及组合体系桥B 简支梁桥、悬臂梁桥、连续梁桥和连续刚构桥C 木桥、钢桥、圬工桥、钢筋混凝土桥和预应力混凝土桥D 公路桥、铁路桥、人行桥和农用桥5) 按照不同的静力图式，主拱圈可做成___A___、A 圆弧、抛物线、悬链线B圬工、钢筋混凝土、钢C三铰拱、无铰拱、二铰拱D 板、肋、箱形2) 1、桥梁两个桥台侧墙或八字墙后端点之间的距离称为( C )A ．桥梁净跨径B．桥梁总跨径C．桥梁全长D．桥梁跨径2、梁式桥与拱式桥在受力特征上最大的区别在于？( C )A．在竖向荷载作用下，梁式桥有水平反力产生，拱式桥有水平反力产生B．在竖向荷载作用下，梁式桥有水平反力产生，拱式桥无水平反力产生C．在竖向荷载作用下，梁式桥无水平反力产生，拱式桥有水平反力产生D．在竖向荷载作用下，梁式桥无水平反力产生，拱式桥无水平反力产生3） 3.缆索吊装施工适用的场合是 （ A ）A. 混凝土拱桥B. 连续梁桥C.简支梁桥D.悬臂梁桥4） 6.当 m=1，拱轴线即成为 （ D ）A. 悬链线B. 圆弧线C.高次抛物线D. 二次抛物线 7.梁式桥的标准跨径是指（ C ） A.相邻两个桥墩 （台 ）之间的净距B. 相邻两个支座中心之间的距离C. 相邻两个桥墩 9．根据下列各承重结构截面型式的特点， 你认为最适于连续梁桥的截面型式是（ C ） A. 板式截面 B.肋板式截面C.箱形截面D.T 型截面 中线之间的距离5） 1、混凝土的收缩和徐变属于（ A ）。
不平衡推力法
边坡稳定分析的不平衡推力法汤莉南京市河海大学土木工程学院，南京(210098)E-mail：sek6@摘要：本文推导了在地震作用影响下，不平衡推力法计算土坡稳定安全系数的公式。
并利用FORTRAN语言和不平衡推力法的原理编制了计算土坡稳定安全系数的程序。
利用程序计算了官地水电站3#堆渣场在建设期、正常使用阶段和正常使用遭遇地震这三种不同工况下的边坡稳定安全系数。
并以此工程为例计算分析了土性参数对边坡稳定的影响性因素。
关键词：边坡稳定分析；不平衡推力法；官地水电站；地震影响1．引言土体失稳是一种重要的地质灾害，例如滑坡的发生可导致交通的中断，河道的堵塞，农田的掩埋和工程建设的受阻，不但造成经济上的巨大损失，更会危机人类的生命。
因此分析边坡的稳定性，计算其安全系数，预测和防止土体失稳的发生就十分的重要。
[1]边坡失稳也叫边坡的滑动，一般指边坡在一定范围内，一部分土体整体沿着某一个面（曲面或者平面）产生向下和向外移动。
边坡失稳现象无论在山区或平原，在各种土层都可能发生。
[1]2．边坡稳定极限平衡分析方法一般粘性土坡的稳定分析方法都是才用的极限平衡分析法。
该方法是工程实践中应用最早、也是目前最普遍使用的一种定量分析方法。
主要的方法有：Fellenius法、Bishop法、Jaubu 法、不平衡推力法等等。
其中Jaubu法和不平衡推力法可用于滑面成一般折线型的滑体极限平衡分析。
该方法的优点是抓住了问题的主要方面，且简易直观并有多年呢的实用经验，虽然然极限平衡分析方法在力学上做了一些简化的假设，但对于大多数的工程能得到比较满意的计算结果，是目前应用的最多的一种分析方法。
2.1 不平衡推力法不平衡推力法是核算边坡稳定时经常使用的一种方法，它适用于任何形状的滑裂面。
它在建立滑块模型时所采用的简化假定是土条间的条间力的合力与上一土条底面平行。
单个土条的受力分析图如图1。
图1 不平衡推力法土条受力分析图取土条底面切线方向和法线方向的力平衡方程为0sin )cos(11=−−−+−−i i i i i i i W P P T ααα （1）0)sin(cos 11=−−−′−−i i i i i i P W N ααα （2）按摩尔-库伦强度准则有si i i i i F N l c T ϕtan += （3） i i s i i i i i i i i P F l c W W P ψϕαα1/)tan cos (sin −++−= （4）其中)sin(tan )cos(11−−−−−=i i i i i i ααϕααψ （5）式中：各分量下标i 代表土条编号；i α为土条底面倾角；i P ，1−i P 分别为土条左、右条间力。
建筑边坡规范中几个问题
F s1
Fs1
求 F S 两种方法:直接解，降低 c与 tg
编辑课件
2、 超载安全系数
采用增大荷载
极限荷载
的安全系数 Fs 实际荷载
3、 只增大下滑力，不增大抗滑力的安 全系数（传递系数法显示解应用）
不是严格的安全系数，目前一些 边坡规范中采用，很低安全系数会产 生很大推力，这就是为什么以往安全 系数一般采用1.15低值。
si n )( s ic n o s)( 0 ) .5 } ]
编辑课件
采用国家现行标准《建筑抗震鉴定标准》 （GB50023）
ρ—地震角
7度 类别
0.1g 0.15g
水上 1.5° 2.3°
水下 2.5° 3.8°
8度 0.2g 0.3g 3° 4.5° 5° 7.5°
9度 0.4g 6° 10°
建筑边坡规范中几个问题
郑颖人
教授
重庆市地质灾害防治工程技术研究中心 中国人民解放军后勤工程学院
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一、边坡安全系数的几种定义 二、边坡稳定安全系数几种极限分析
方法的分析与选取 三、关于不平衡推力法显示解 四、地震情况下的稳定分析 五、新规范中修改了稳定安全系数 六、6.2.8条中，原规范
现改为 七、岩体结构面实用分类方法研究
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3.岩质边坡结构面实用分类方法研究
3.1 实用分类方法基本原则
① 针对性 ② 科学性 ③ 简单实用性与可操作性
《建筑边坡规范》采用简化Bishop法、不平
衡推力法隐式解；
编辑课件
６、增加了对复杂情况可采用数值 分析法（数值极限分析法）的规定
近年制定的规范都引入了对于复 杂问题可采用数值方法或数值极限 方法（有限元强度折减法）。
不平衡推力法在牵引式滑坡中的优化计算——局部安全系数法
ｉ 一 １条块的剩余下滑力传递至 ｉ 条块 的传递 系数 ；
Ｄ ｉ 一渗透压力， ＝ Ａ ｉ ｓ ｉ ｎ 屈， 其中 为水的容重， ４ 为土条中饱和浸水面积，ｓ ｉ ｎ 屈为水力坡降。其方向与水
流 方 向一 致 ，与 水 平 向 的 夹 角为 。
相悖 。针对这 一问题 ，本文提 出采用局部 安全 系数法分段评 价牵 引式滑坡的稳定性 ，这 既符合牵 引式滑 坡的特点 ，同时
一 本条和上一条剩余下滑力 ；
一
本条和上一条滑面倾角 ；
Ｃ ｉ 、以一滑 带土 的粘聚力 和内摩擦 角 ；
一
滑坡的安全系数 ；
一
而牵引式滑坡 多期 下滑 的特点决 定了其各 区段 的安全 系数 是 不一样 的。另外传 统的不平衡推 力法在计算过程 中，某些条
块 的剩 余 下滑 力 可 能 为 负 值 ， 即 出 现 拉 应 力 ，这 与 土 不 可 拉
前 言
文 献标 识码 ：Ａ
文 章编 号 ： １ ０ ０ ６ － ７ ９ ７ ３（ ２ ０ １ ３ ）１ ２ － ０ １ ３ ２ － ０ ３
【 （ ＋ ） ｓ ｉ ｎｔ ｒ ￣ ＋Ｄｉ ｃ ｏ ｓ （ ￣一 ） 卜 ｛ ｃ Ｌ ＋ （ １ ）
一
＝
、
牵 引式 滑 坡 往 往 是 滑 坡 前 缘 由于 侵 蚀 或 人 工 削坡 ，造 成
滑 力 时 ，停 止 迭代 ，并在 此 处 分 段 ，分 别 计 算 各 分 段 的安 全 系 数 ，可 以解 决 不 平衡 推 力 法 在 计 算 中 可 能 出现 更符合 牵引式滑坡的特点 。
关键 词 ： 不 平衡 推 力 法 ；牵 引 式 滑 坡 ；局 部 安 全 系 数 ；剩 余 下 滑 力 中图 分 类 号 ： Ｐ ６ ４ ２
-用不平衡推力法快速计算边坡的稳定因数
用不平衡推力法快速计算边坡的稳定因数孟庆银(齐宏市政工程建设有限公司,黑龙江齐齐哈尔 161005)摘 要:不平衡推力法是我国广泛应用的一种边坡稳定性分析方法,有隐式稳定系数法和显式稳定因系数法两种。
隐式法通常采用试算法或迭代法,计算效率不高。
而非线性规划的广义简约梯度法是解决约束最优化问题的最有效算法之一,采用广义简约梯度方法来计算不平衡推力隐式稳定因数,计算过程可在Excel中实现,计算方便、高效,非常适合工程人员使用,值得在工程应用中推广。
关键词:边坡,不平衡推力法,稳定因数,非线性规划,广义简约梯度法中图分类号:TU457 文献标识码:B 文章编号:100423152(2010)06200532031 引言不平衡推力法又称传递系数法或剩余推力法,是我国学者提出的一种边坡稳定性分析方法。
该法假定条块间推力方向与上条块滑动面平行,尽管只计力的平衡,但在无附加荷载情况下自动满足力矩平衡。
该法计算简单,可考虑复杂形状的滑动面,并可获得任意形状滑动面在复杂荷载作用下的滑坡推力,在水利、交通部门应用广泛,在国家规范和行业规范中都将其作为推荐计算方法[1,2]。
不平衡推力法有两种求解方法,即隐式法与规范中采用的显式解法[3～4]。
隐式法通常采用试算法,即取不同的稳定因数值F s,对边坡的强度参数进行折减,然后计算条块推力,若最后一个条块的推力P n为零,此时的F s就是边坡的稳定因数。
而显式解法,采用了超载概念,通过增加下滑力使条块达到极限平衡状态,通过数学归纳法得出显式表达的稳定因数,由于安全系数表达式做了简化,因此最后一个条块的推力并不一定等于零。
隐式法求解需要试算或迭代,实际应用不够方便。
本文采用非线性规划方法来计算隐式法的稳定因数,可在Excel中实现,非线性规划方法采用Ex2 cel内置的广义简约梯度法进行,可在数个迭代步后得到稳定因数,方法简单,求解快速,非常适合工程人员在工程实践中使用[5]。
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W2 sin α 2 W2 cosα 2tgφ 2 C2L2 E12 传递系数
第i块 : Ei Wi sin α i Wi cosα itgφ i CiLi Ei1i
第n块 : En Wn sin α n Wn cosα n tgφ n CnLn En1n
若En 0，斜坡体不稳定 若En 0，斜坡体稳定
考虑安全储备，减小抗滑力
Ei
Wi
sin i
1 Fs
(Wi
cos i tgi
Ci Li
)
Ei1
cos(i1
i
)
tgi
Fs
sin(i1
i
)
稳定性计算——编程迭代过程：
计算整体稳定性系数时，先假定一个F0，代入公式中Fs的位置， 迭代得En 如果En 0，表明F0偏大，则取F1 F0，再计算En 如果En 0，表明F1偏小，则取F1 F2 F0，直至En 0 这时的K即为滑坡的整体稳定性系数，
例题参数
学生课堂练习
土体 15, c 20kPa, tan150 0.268
每个土条底面长度li 2m sin 45o 0.707, cos 45o 0.707 sin 30o 0.500, cos 30o 0.866 sin 20o 0.342, cos 20o 0.940 sin15o 0.259, cos15o 0.966 sin10o 0.174, cos10o 0.985 sin 5o 0.087, cos 5o 0.996 要保持边坡稳定系数为1.3,需要在最下面土条施加多大的支撑力? 计算结果精确到小数点后三位.
不平衡推力法
基本荷载（仅考虑重力）计算如下：
第1块：下滑力：W1 sin α 1
抗滑力：W1 cosα 1tgφ1 C1L1
E1 W1 sin α 1 W1 cosα 1tgφ1 C1L1
第2块：下滑力：W2 sin α 2 E1 cos(α 1 α 2 )
抗滑力：W2 cosα 2 E1 sin(α 1 α 2 ) tgφ 2 C2L2
岩土工程勘察规范GB50021-2001(2009) 条文说明5.2.8
建筑边坡工程技术规范GB50330-2002 条文13.1.12
式中 Pi，Pi-1——分别为第i块、第i-1块 滑体的剩余下滑力设计值(kN)，当Pi-1、 Pi为负值时取0； γt ——滑坡推力安全系数。