土压力和边坡稳定性分析
《建筑边坡工程技术规范》

.WORD 文档交流!3.1建筑边坡类型3.1.1边坡分为土质边坡和岩质边坡 3.1.2岩质边坡的破坏形式(表)滑移型+崩塌型3.1.3确定岩质边坡的岩体类型应考虑因素3.1.4视为相对软弱岩质组成的边坡情况和可分段确定边坡类型情况 3.2边坡工程安全等级3.2.1边坡工程安全等级(表) 3.2.2安全等级为一级和二级的情况 3.2.3边坡塌滑区范围估算 3.3设计原则3.3.1两类极限状况定义3.3.2荷载效应最不利组合(分项系数,重要系数γο等)3.3.3永久性边坡的设计使用年限应不低于受其影响相邻建筑的使用年限3.3.4考虑地震作用影响的原则 3.3.5边坡工程设计应包括内容 3.3.6计算和验算的对象和内容 3.4一般规定3.4.1设计时应取得的资料3.4.2一级边坡工程应采用动态设计法(内容)3.4.3二级边坡工程宜采用动态设计 3.4.4边坡支护结构常用形式(表)参考因素3.4.5不应修筑边坡情况3.4.6避免深挖高填,后仰或分阶放坡3.4.7洞室3.4.8生态保护+自身保护措施 3.4.9下列边坡工程专门论证3.4.10开挖坡角,坡顶超载,水渗入坡体3.5排水措施3.5.2截水沟(地表水)3.5.3排水管、管井、截槽(地下水) 3.5.4~3.5.6泄水孔3.6坡顶有重要建(构)筑物的边坡工程设计3.6.1设计规定(与基础相邻作用) 3.6.2新建边坡措施(与相邻基础) 3.6.3新建重要建筑规定3.6.5已建档墙坡脚新建建(构)筑物时3.6.6位于稳定土质或弱风化岩层边坡的挡墙和基础四、边坡工程勘察4.1一般规定4.1.1一般建筑边坡工程应进行专门的岩土工程勘察;二、三级建筑边坡工程可与主体建筑勘察一并进行,但应满足边坡勘察和要求。
大型的和地质环境条件复杂的边坡宜分阶段勘察;地质环境复杂的一级边坡尚应进行施工勘察(专门勘察+合并勘察+分阶段勘察+施工勘察对应情况) 4.1.2勘探范围+控制性勘探孔深度 4.1.3勘察报告内容4.1.4变形监测、水文长观孔 4.2边坡勘察4.2.1勘查前应取得的资料 4.2.2分阶段勘察4.2.3勘察应查明的内容 4.2.4勘探的方法4.2.5详勘的勘探线、点间距(垂直边坡走向,数量≧2) 4.2.6三轴试验,试样数量 4.2.7特殊要求、流变试验 4.2.8及时封填密实4.2.9可选部分钻孔埋设检测设备 4.3气象、水文和水文地质条件 4.3.1三样地质勘察,满足要求4.3.2抽水试验、渗水试验、压水试验来获得水文地质参数4.3.3还宜考虑雨季和暴雨的影响 4.4危岩崩塌勘察 4.4.2比例尺4.4.3勘察要求(崩塌史、地形地貌、地质条件、地下水) 4.4.4危岩破坏形式评定 4.4.5危岩稳定性判定 4.5边坡力学参数4.5.1结构面抗剪强度指标标准值(表)(Ç∫)4.5.2结构面的结合程度4.5.4边坡岩体内摩擦角折减系数值 4.5.6土质边坡水土合算和水土分算五,边坡稳定性评价 5.1一般规定5.1.1需稳定性评价的边坡 5.1.2稳定性评价的过程5.1.3坡脚地面抗隆起和抗渗流的适用对象5.2边坡稳定性分析5.2.25类计算方法的适用对象 5.2.3图例滑动法 5.2.4平面滑动法 5.2.5折线滑动法5.2.6渗流边坡考虑地下水作用的事项5.3边坡稳定性评价5.3.1边坡稳定性安丘系数(表)六、边坡支护结构上的侧向岩土压力6.2侧向土压力6.2.1静止土压力标准值eoik 6.2.2静止土压力系数koi6.2.3平面滑裂面假定,土动土压力合力标准值,土对挡土墙墙背的摩擦角δ6.2.4当墙背直丽光滑、土体表面水平时,主动土压力标准值6.2.5当墙背直立光滑、土体表面水平时,被动土压力标准值6.2.6有地下水但未形成渗流时,侧压力的计算规定6.2.7形成渗流时,尚应计算(有较陡的稳定岩石坡面)6.2.9坡顶有线性分布荷载、均载和坡顶填土不规则时 6.3侧向岩石压力6.3.1静止岩石压力指标值6.3.2对沿外倾结构面滑动的边坡,可动岩石压力合力标准值(岩质边坡四边形滑裂时侧向压力计算)6.3.3对沿缓倾的外倾软弱结构面滑动的边坡,主动岩石压力合力标准值 6.3.4侧向岩石压力和破裂角计算规定6.3.5基础不存在外倾软弱结构面时 6.4侧向岩土压力的修正6.4.1侧向岩土压力的修正(表) 6.4.2岩质边坡静止侧压力折减系数七、锚杆.WORD 文档交流!7.1一般规定7.1.3永久性锚杆的锚固段不应设置在土地层(三类)7.1.4不宜采用预应力锚杆的情况(两种)7.1.5锚杆应进行基本试验的情况(三种)7.1.6锚固型式的根据 7.2设计计算7.2.1锚杆的轴向拉力标准值和设计值7.2.2锚杆钢筋截面面积7.2.3锚固体与地层的锚固长度要求(岩石与锚固体、土体与锚固体粘结强度特征值)表7.2.4锚杆钢筋与锚固体砂浆间的锚固长度要求(钢筋、钢绞线与砂浆之间的粘结强度设计值) 7.2.5水平刚度系数Kn7.2.6预应力岩石锚杆和全粘结岩石锚杆可按刚性拉杆考虑 7.3原材料7.3.2灌浆材料性能规定(6点) 7.3.3锚杆杆体材料选用应符合附录E 要求,不宜采用镀锌钢材7.3.4锚具及其使用要求(3点) 7.3.5套管材料要求(3点) 7.3.6防腐材料要求(3点)7.3.7隔离架、导向帽和架线材料 7.4构造设计7.4.1锚杆总长度的组成,并应满足的要求(2点)7.4.2隔离架(方向、倒距、取值) 7.4.4锚固段(围结灌浆)7.4.5永久性锚杆的防腐蚀处理(5点)7.4.6临时性锚杆的防腐蚀处理(3点) 7.5施工7.5.1锚杆施工前应做好的准备(5点)7.5.2锚杆施工规点(3点) 7.5.3钻孔机械选择考虑因素7.5.4预应力锚杆锚头承压板及其安装要求(2点)7.5.5锚杆灌浆要求(4点)7.5.6预应力锚杆的张拉与锁定规定(4点)八、锚杆(索)挡墙支护8.1一般规定8.1.1锚杆挡墙形式分类8.1.2宜采用排桩式锚杆挡墙支护的边坡(4种)8.1.3可采用板助式或格构式的边坡(1种)8.1.4填方边坡 8.2设计计算8.2.1锚杆挡墙设计内容(8点) 8.2.2侧向岩土压力计算(侧向岩土压力修正系数β2)表8.2.3挡墙侧压力分布简化图形考虑因素8.2.4填方式锚杆挡墙(三角形侧压力分布)8.2.5递作法施工的,柔性结构的多层锚杆挡墙侧压力分布(侧向岩土压力水平分力标准值计算enk ) 8.2.6立柱荷载设计值8.2.7立柱和锚杆的水平分力计算(规定)8.2.8结构内力计算方法8.2.9挡板简化+考虑卸载拱效应 8.2.10格构式锚杆挡墙简化 8.3构造设计 8.3.1立柱间距8.3.2锚杆布置的规定(7点,立柱底部设置锚杆)8.3.3立柱、挡板和格构粱≥C208.3.4立柱截面尺寸,助柱截面高度、宽度、钻孔挖孔柱直径 8.3.5立柱基础8.3.6挡板和拱板厚度≥200mm 8.3.7立柱配筋 8.3.8格构粱尺寸 8.3.9温度伸缩缝8.3.10连梁(立格顶部)8.3.11锚固区有建筑物基础荷载较大时8.4施工8.4.1逆作法(可能失稳时)8.4.2临时性结构验算(不利工况)九. 岩石锚喷支护9.1.1三类边坡对应的锚喷类型 9.1.2不应采用锚喷的边坡(2类) 9.2设计计算9.2.1整体稳定性计算规定(2点)、(岩石水压力水平分力标准值ehk 计算,锚杆所受水平拉力标准值计算) 9.2.2锚喷时锚杆尚应符合7.2.1~7.2.4规定9.2.3加固局部不稳定块体时,锚杆抗力规定(加固受拉破坏;抗拉承载力;加固受剪,受剪承载力;) 9.2.4喷层对局部不稳定块体的抗拉承载力验算 9.3构造设计9.3.1岩面护层形式9.3.2系统锚杆的设置要求(4点)、(倾角、间距、类型、排列)9.3.3局部锚杆的布置要求(受拉,受剪块体)9.3.4喷射混凝土≧C20. ≧5mpa9.3.5喷射混凝土物理力学参数(表) 9.3.6喷射混凝土与岩面粘结力 9.3.7喷射混凝土面板厚度、钢筋网 9.3.8永久性边坡的现浇板:厚度、钢筋、面板9.3.9面板竖向伸缩缝 9.4施工9.4.1Ⅱ递作法Ⅱ类部分递作法十、重力式挡墙10.1一般规定10.1.1重力式挡墙分类10.1.2适用边坡高度±≤δ 岩≤10 10.1.3不采用重力式挡墙的边坡 10.1.4仰斜式、解重式适用的边坡 10.2设计计算10.2.1三角形分布(坡顶无载) 10.2.2~10.2.4尚应抗滑移,抗倾覆,地基三个稳定性验算 10.3构造设计10.3.1重力式挡墙材料及材料强度等级10.3.2逆坡(坡度) 10.3.3墙顶宽度 10.3.4挡墙基础埋深(及考虑的因素) 10.3.5伸缩缝、沉降缝 10.3.6填料.WORD 文档交流!10.3.7基地做成台阶形(坡度>5%) 10.4施工 10.4.1座浆法 10.4.2块石厚度、外露面、错缝砌筑、不留垂直通缝10.4.3分层夯实墙后填土10.4.4填方挡墙横坡坡度大于1:6时十一、扶壁式挡墙11.1.1适用范围 11.1.2基础埋深 11.2设计计算11.2.1除10.2.2条计算外,不需内力和配筋计算11.2.2第二破裂法11.2.3侧向压力分布(立板) 11.2.4受力简化模型(立板,墙踵板,墙趾板,扶壁)11.2.5底板以上土体考虑与否11.2.6裂缝宽度(迎≤0.2mm 背0.3mm )11.3构造设计11.3.1砼等级,保护层,厚度,钢筋直径,间距11.3.2挡墙尺寸规定(扶壁距高,厚度,外伸,立板) 4点 11.3.3配筋率,搭接,锚固 11.3.4防滑键11.3.5基底做成台阶形(坡度大于5%)11.3.6软弱地基成填方地基 11.3.7伸缩缝 11.3.8沉降缝11.3.9填料和回填质量 11.4施工11.4.1施工时应做好排水,避免水软化地基11.4.2清楚杂物,砼70%后填土夯实 11.4.3扶壁间回填宜对称实施 11.4.4横坡坡度大于1:6时十二、坡率法12.1一般规定12.1.1优先采用坡率法12.1.2不应采用坡率法边坡 12.1.3坡率法可与锚杆(索),喷锚联合应用12.1.5高度较大边坡应分级放坡12.2设计计算12.2.1土质边坡坡率允许值(±15)(碎石土 粘土)12.2.2岩质边坡坡率允许值(无外倾软弱结构面)12.2.3坡率允许值应稳定性计算边坡(4类)12.2.4填土边坡坡率允许值 12.2.5稳定性计算考虑因素 12.3构造设计12.3.1可同一坡率或者不同坡率放坡 12.3.2人工压实填土(边坡修成若干台阶) 12.3.4排水12.3.5局部不稳定块体12.3.6永久性和临时性边坡护面措施 12.4施工12.4.1开挖自上而下12.4.2雨季水的排导和防护十三、滑坡,危岩和崩塌防治13.1滑坡防治13.1.1滑坡类型(表)(诱发因素,滑体特征,滑动特征)13.1.2滑坡防治规定(5点)13.1.3滑坡后缘(地表和地下排水) 13.1.4滑坡前缘(被动区) 13.1.5减载(主滑段) 13.1.6注浆法(滑带)13.1.7根据3.4.4选择抗滑结构 13.1.8滑坡稳定性安全系数13.1.9载效果不利结合(设计控数值及考虑因素)13.1.10滑面(带)的强度指标13.1.11支挡设计规定(推力分布形式,避免情形)13.1.12滑动推力设计值计算(设计控制值,主滑断面,滑坡推力安全系数)13.1.13信息施工法(分段跳槽,不宜雨季爆破)13.2危岩和崩塌防治 13.2.1危岩类型13.2.2危岩类型不同,计算模型不同(条文说明)13.2.3危岩治理措施(6点)十四、边坡变形控制14.1.1一级边坡(需要变形控制) 14.1.2变形控制要求(变量变形,地基变形,附加应力) 14.2.1预应力锚杆(索) 14.2.2卸载,被动土加固(软弱土质) 14.2.3基础在软弱面下稳定层(临空外倾较弱)14.2.4竖向支撑体系(垂直变形大) 14.2.5注浆(张开型裂隙和软弱层面) 14.2.6顶加固(相邻建筑)14.2.7按不利工况验算(稳定性差边坡)14.2.8无木成孔法(木粘成孔法)十五、边坡工程施工15.1.2对土石方开挖后不稳定或欠稳定的边坡15.1.3不应超载15.1.4临水排水,永久性排水 15.1.5及时封闭,及时支护15.1.6一级边坡工程施工应采用信息施工法15.2施工组织设计 15.3信息施工法 15.4爆破施工15.4.1避免爆破对边坡和坡边建筑物的震害15.4.2部分或全部人工开挖15.4.3边坡爆破施工要求(5点) 15.4.4地面质点震动速度 15.4.5爆破震动效应15.5施工险情应急措施(临时压重,排水,加固,排水,加强监测)十六,边坡工程质量检验,检测及验收16.1质量检验16.1.1原材料质量检验 16.1.2锚杆质量验收 16.1.3管住排桩检验 16.1.4钢筋16.1.5喷射混凝土护壁厚度和强度检验16.1.6质量检测报告 16.2监测16.2.1边坡工程监测项目表(监测项目,测点位置,应测,造测,不测) 16.2.2监测方案.WORD 文档交流!16.2.3监测规定(数量,因素,时间) 16.2.4监测报告 16.3验收(资料)附录A 岩质边坡的岩体分类A —1边坡岩体类型(I~Iv )表注:4种特殊情况A —2岩体完整程度(表) 完整性系数Kv附录 B 几种特殊情况下的侧向压力计算B.0.1 最大附加侧向土压力(桩顶外线荷载)B.0.2 附加侧向土压力(桩顶外均布荷载)B.0.3 主动土压力(坡顶地面非水平时)(3种)附录C 锚杆试验 C.1 一般规定 C.1.1 适用范围 C.1.2 加载装置 C.1.3 可进行试验的强度要求 C.1.4 反力装置 C.1.5 记录内容 C.2 基本试验C.2.1 与工程锚杆一致 C.2.2 最大试验荷载C.2.3 主要目的;锚固长度和锚杆根数(3条)C.2.4 循环加.卸荷载法规定(3条)加卸荷等级与位移观测间隔(表) C.2.5 应终止加载(3条)视为破坏 C.2.6 试验结果(3条曲线) C.2.7 锚杆弹性变形C.2.8 锚杆极限承载力基本值 C.2.9 极差,粘结强度特征值 C.2.10 钻取芯样 C.3 验收试验 C.3.1 目的 C.3.2 锚杆数量C.3.3 质量有疑问的也抽样 C3.4 试验荷载值C.3.5 加卸载等级.测读时间 C.3.6 试验结果(一条曲线) C.3.7 合格条件(2条)C.3.8 重新抽检和全数抽检情况 C.3.9 锚杆总变形量要求 附录D 锚杆选型(表)(类别,材料,长度,应力状况,承载设计值) 附录E 锚杆材料E.0.1 材料选择考虑因素E.0.2 物理力学性能(钢丝.钢绞线.高强精轧螺纹钢筋)附录 F 土质边坡的静力平衡法和等值梁法F.0.1应按静力平衡法计算情况;应按等值梁法计算的情况F.0.2 静力平衡法和等值梁法计算假定(3条)F.0.3 静力平衡法(锚杆水平分力,最小入土深度:入土深度)【下载本文档,可以自由复制内容或自由编辑修改内容,更多精彩文章,期待你的好评和关注,我将一如既往为您服务】。
公路边坡稳定性评价方法及滑坡防治措施

公路边坡稳定性评价方法及滑坡防治措施引言近年来,随着国民经济的飞速发展,“村村通公路”工程的进一步实施,在地形困难路段修建的公路越来越多。
受各种条件的限制,大填、大挖方路段频繁出现,相伴而来出现了较多的路堤边坡失稳,边坡及路堑边坡坍塌等地质灾难现象,给公路建设、运营带来巨大的经济损失。
因此在公路建设中需要选用合理的方法评价其边坡稳定性,根据评价结果确定合理的边坡治理措施进而做到既保证公路运营的安全,又节约投资。
由此看来,稳定性评价的方法显得至关重要。
本文对边坡稳定性评价方法和滑坡防治措施进行研究,为二程技术人员在实际工程中选用合理的评价方法和防治措施提供参考。
1、公路边坡病害的分类边坡病害可分为以下3类。
1、1滑坡滑坡是路基山坡土体或岩体由于长期受地下水、地表水活动的影响使其结构逐渐失去支撑力,在自重的作用下,整体沿着一定软弱面向下滑动。
滑坡按其引起滑动的力学特性来区分,可分为牵引式和推移式滑坡。
牵引式滑坡是下部先滑动,使上部失去支撑而变形滑动,一般速度较慢,可延续相当长时间,横向张性裂隙发育,表面多呈阶梯状或陡坎状。
推移式滑坡是上部岩土挤压下部岩土体产生变形,滑动速度较快,滑体表面波状起伏,多见于有堆积分布的斜坡地段。
1.2崩塌所谓崩塌是整体岩土块脱离母体,忽然从较陡的斜坡上崩落下来,并顺斜坡猛烈翻转、跳跃,最后堆落在山脚。
其具有突发性,危害较大,与滑坡的区别是崩塌发生急促,破坏体散开,并有倾倒、翻滚现象。
而滑坡体一般总是沿着固定滑动面整体、缓慢地向下滑动。
1.3剥落所谓剥落是指边坡表层受风化,在冲刷和重力作用下,不断沿斜坡滚落。
2边坡稳定性评价依据在对边坡进行稳定性评价之前,需要搜集工程地质环境资料,这既是选取边坡稳定性评价方法的依据,也是边坡稳定性评价的基础性资料。
它包括自然地理条件、地层岩性、地质构造及地震、水文地质条件等,可以通过查阅历史资料、调查访问及地质勘探获得”。
2边坡稳定性分析边坡稳定性分析主要采用定性与定量相结合的评价方法,根据2种方法的评价结果,得出统一结论,确定该边坡的治理措施。
边坡稳定性评价基本原理及其优缺点

边坡稳定性评价基本原理及其优缺点张恒(北方工业大学建筑工程学院.北京100041)摘要:综述了目前边坡稳定性分析的常用方法,将边坡稳定性分析方法分为定性分析方法和定量分析方法,并对各种方法的基本原理、特点、优缺点及其适用范围进行了阐述。
关键词:边坡稳定性;定性分析;定量分析边坡工程的稳定性分析历来是工程界和学术界极为关注的研究课题,而边坡稳定性分析和评价一直是边坡工程的核心问题。
它涉及到水利水电工程、铁道工程、公路工程、矿山工程等诸多工程领域,能否正确评价其稳定性常常是此类工程成败的关键,也是确保工程安全和降低建设费用的重要环节,更是确保人民生命财产安全的关键环节。
边坡稳定性分析方法很多,大致可以分为两大类:定性分析方法和定量分析方法,其中定量分析方法又分为确定性分析方法和不确定性分析方法。
本文简要分析了目前常用的边坡稳定性分析方法的基本原理、特点、优缺点及其适用范围,为同行选择适合的边坡稳定性分析方法提供一定的借鉴。
1 定性分析方法定性分析方法[1]主要是通过工程地质勘察,对影响边坡稳定性的主要因素、可能的变形破坏方式及失稳的力学机制等的分析,对已变形地质体的成因及其演化史进行分析,从而给出被评价边坡一个稳定性状况及其可能发展趋势的定性的说明和解释。
其优点是能综合考虑影响边坡稳定性的多种因素,快速地对边坡的稳定状况及其发展趋势作出评价。
缺点是没有在具体的数值上进行分析,对实际工程意义不大。
定性分析方法主要包括:自然(成因)历史分析法、图解法、边坡稳定性分析数据库和专家系统等。
自然(成因)历史分析法主要根据边坡发育的地质环境、边坡发育历史中的各种变形破坏迹象及其基本规律和稳定性影响因素等的分析,追溯边坡演变的全过程,对边坡稳定性的总体状况、趋势和区域性特征作出评价和预测,对已发生滑坡的边坡,判断其能否复活或转化。
它主要用于天然斜坡的稳定性评价。
图解法可以分为诺模图法和投影图法。
诺模图法是用诺模图来表征与滑坡有关参数间的关系,并由此求出边坡稳定安全系数,主要用于土质或全强风化的具弧形破坏面的边坡稳定性分析。
建筑边坡工程技术规范GB50330-2002

9.1一般规定
9.2设计计算
9.3构造设计
9.4施工
10重力式挡墙
10.1一般规定
10.2设计计算
10.3构造设计
10.4施工
11扶壁式挡墙
11.1一般规定
11.2设计计算
11.3构造设计
11.4施工
12坡率法
12.1一般规定
12.2设计计算
12.3构造设计
12.4施工
13滑坡、危岩和崩塌防治
本规范共有16章及7个附录,内容包括总则、术语、符号、基本规定、边坡工程勘察、边坡稳定性评价、边坡支护结构上的侧向岩土压力、锚杆(索)、锚杆(索)挡墙支护、岩石锚喷支护、重力式挡墙、扶壁式挡墙、坡率法、滑坡、危岩及崩塌防治、边坡变形控制、边坡工程施工、边坡工程质量检验、监测及验收等。
本规范是我国首次编制的建筑边坡工程技术规范。在编制过程中参考了国内外有关技术规范,采用了我国建筑边坡工程中诸多新的研究成果与设计、施工方法,经多方面征求意见,并反复讨论和修改后,审查定稿。
目次
1总则
2术语、符号
2.1术语
2.2符号
3基本规定
3.1建筑边坡类型
3.2边坡工程安全等级
3.3设计原则
3.4一般规定
3.5排水措施
3.6坡顶有重要建(构)筑物的边坡工程设计
4边坡工程勘察
4.1一般规定
4.2边坡勘察
4.3气象、水文和水文地质条件
4.4危岩崩塌勘察
4.5边坡力学参数
5边坡稳定性评价
国务院各有关部门,各省、自治区建设厅,直辖市建委及有关部
门,新疆生产建设兵团建没局,各有关协会:.
根据建设部《关于印发(二OO一~二OO二年度工程建设国家标准制订、修订汁划)的通知》(建标[2002]85号)的要求,重庆市建设委员会会同有关部门共同制订了《建筑边坡工程技术规范》。我部组织有关部门对该规范进行了审查,现批准为国家标准,编号为GB 50330—2002,自2002年8月1日起施行。其中,3.2.2、3.3.3、3.3.6,3.4.2、3.4.9、4.1.1、4.1.3、15.1.2、15.1.6、15.4.1为强制性条文,必须严格执行。
水工建筑物稳定计算?看这里轻松学

水工建筑物稳定计算?看这里轻松学一、构造的强度、刚度和稳定性。
工程构造的首要功能,是要能承载和传递荷载(荷载是指使构造或构件产生内力和变形的外力及其它因素)。
要传递荷载,首先是要能承受荷载。
什么叫做能承受荷载?在工程上有三个基本标准。
这三个基本标准就是:强度、刚度和稳定性。
什么是强度?强度是指材料或构造能承受多大的载荷而不破坏。
简单的例子,就是给一根杆件施加力,这个力大到一定程度就把它掰断了,这个杆件在外力作用下发生破坏时出现的最大应力,就是极限强度,也可称为破坏强度(有些材料在到达极限强度前还有个屈服强度,这里不细说)。
什么是刚度?刚度是指材料或构造在受力时抵抗弹性变形的能力。
建筑构造在使用上有变形极限的要求,如果变形太大,虽然可能还没有破坏,但实际上已经失去了它的使用功能。
但还存在一种情况:可能构造既还未破坏也未变形太大,但却已失去了它作为构造的功能,这就是构造的稳定性问题。
什么是构造的稳定性?所谓构造的稳定性,是指构造在外载荷的作用下,能够保持原有平衡状态的能力。
如果构造在外荷载作用下不能保持原有平衡状态,就叫做“失稳二比方房屋建筑构造的压杆稳定问题等。
水工建筑上常遇到的是抗滑稳定和抗倾稳定问题。
比方一个重力坝,它功能是能挡水,有一种情况:即它的材料被破坏了,或变形了,这就是强度或刚度问题;但也可能有一种情况:它内部的材料可能并没有破坏或变形,但是被水平力推动了,或者被倾覆了,那它也已经不能发挥挡水功能了,要造成巨大的灾害。
这就是重力坝的抗滑稳定和抗倾稳定。
本文主要讨论的仅为水工建筑物的稳定计算问题。
另外正如文章标题所示的,本文只是浅谈和科普性质,并未深入探讨。
二、水工建筑物抗滑、抗倾稳定问题概述水工建筑物的抗滑稳定和抗倾稳定问题,比方重力坝的稳定、水闸闸室的稳定、泵站泵房的稳定、挡土墙的稳定等等,基本上都可以归结为一个简单的模型,如下列图所示:上图中,水平方向的合力2P,铅直方向的合力2队顺时针方向的合力矩顺时针,逆时针方向的合力矩逆时针。
库伦土压力理论

2 a
Pp
被动土压力系数
K tg ( 45 /2 ) p
2
1 sin 1 sin
1 sin 静止土压力系数 K 0
K K 1 K a 0 p
思考
如果墙背倾斜,具有倾角; 墙背粗糙,与填土摩擦角为; 墙后填土面任意。 如何计算挡土墙后的土压力?
2 .被动土压力分布及破坏面
p z K 2 cK p p p
H
v
Pp
被动区
Ep
45-/2 90+
2c Kp
HKp
小结
基本条件和假定 极限应力分析 破坏形式 v Pa 主动和被动 砂土和粘性土 1 sin tg ( 45 / 2 ) 主动土压力系数 K 1 sin
b
若验算结果不满足要求时,可按以下措施处理
(1)增大挡土墙断面尺寸,使G增大 (2)加大χ 0,伸长墙址 (3)墙背做成仰斜,可减小土压力
(4)在挡土墙垂直墙背上做卸荷台,使总土压力减小,
抗倾覆稳定性增大
(二)抗滑稳定验算
挡土墙在土压力作用下可能沿基础 底面发生滑动 ( G E ) n an K 1 . 3 抗滑稳定条件 s
W1
R1
2 cos ( ) K a sin( ) sin( )2 2 cos cos( )[ 1 ] cos( ) cos( )
岩土力学总复习

岩土力学总复习内容与要求第一部分土体力学绪论第1章土体中的应力第2章地基变形计算第3章土压力理论第4章土的抗剪强度与地基承载力第5章土坡稳定性分析第二部分岩体力学绪论第1章岩块、结构面、岩体的地质特性简介第2章岩石(块)的物理、水理与热学性质第3章岩块(石)的变形与强度第4章结构面的变形与强度第5章岩体的力学性质第6章岩体中的天然应力第7章地下洞室围岩稳定性分析第8章岩体边坡稳定性分析符号说明:◆掌握(含记住)▲理解△了解第一部分土体力学绪论◆土力学的研究对象、研究内容、研究任务及土体的工程特性(与一般连续体相比)▲土体在工程建筑中的三种用途第1章土体中的应力§1.1 概述▲地基附加应力σz是引起地基变形破坏的根源§1.2 土体的自重应力(σcz)◆σcz的概念◆σcz的计算方法(含有地下水与不透水层的情况)§1.3 基底压力(p)与基底附加压力(p 0)◆p 、p 0的概念◆影响p 的因素有哪些?◆计算、的已知斜向偏心荷载竖向偏心荷载竖向中心荷载0p p e ⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎭⎬⎫,P13式1-14要求记住。
§1.4 地基中的附加应力(σz )◆布氏解的假设前提及其适用范围◆局部荷载下σz 的影响因素◆矩形基础在⎪⎩⎪⎨⎧竖向梯形荷载竖向三角形荷载竖向均布荷载下σz 的计算其中注意B 边的取法与角点法、等效均布荷载法的应用◆条基均布荷载与三角形荷载下σz 的计算◆圆形基础均布荷载与三角形荷载下σz 的计算(前者r 范围,后者基底投影内)说明:σz 计算中,地基附加应力系数可查表!若遇到,会给出表。
◆非均质地基中的附加应力集中现象与附加应力扩散现象及其概念第2章 地基变形计算§2.1 概述◆地基变形按成因的分类◆地基变形按计算原理的主要方法§2.2 分层总与法(应力比法)◆计算原理与主要计算步骤▲具体计算方法§2.3 规范法◆计算原理与计算步骤▲具体计算方法▲平均附加应力系数的含义△规范法的优点§2.4 相邻荷载对地基变形的影响▲采用分区后叠加法§2.5 e-lg σ法(考虑应力历史法)◆正常固结土、超固结土、欠固结土变形计算中的压缩、再压缩与压缩指数(Cc)、回弹指数(Ce)的应用(公式不需死记)§2.6 弹性力学公式法(三向变形效应法)△一般了解§2.7 饱与粘性土的渗透固结▲渗透固结的影响因素及研究意义▲一维渗透固结理论的基本假设△固结方程的推导过程◆固结度的概念及其应用、固结层厚度(H)的取法第3章土压力理论§3.1 挡土墙上的土压力◆土压力的概念及其影响因素◆土压力的类型p0、p a、p p◆静止土压力的计算§3.2 朗肯土压力理论◆朗肯土压力理论的前提假设◆无粘性土、粘性土的主动土压力与被动土压力的计算方法◆填土分层、有地下水与表面有均布荷载情况下朗肯土压力的计算§3.3 库仑土压力理论◆基本假设◆无粘性土的库仑土压力计算原理△粘性土的库仑土压力计算原理◆坦墙的概念第4章土的抗剪强度与地基承载力§4.1 土的抗剪强度◆土的抗剪强度概念及剪切破坏本质与破坏条件△测定抗剪强度的常用方法◆掌握库仑公式的总应力法与有效应力法的表示方法◆莫尔-库仑强度理论的公式法与图解法◆直剪试验条件对实际排水条件的模拟△孔隙水压力系数A、B的确定方法◆应力路径的概念及正常固结土与超固结土应力路径的不同§4.2 (浅基础)地基承载力概述◆地基破坏的基本模式、阶段与界限荷载◆地基承载力与地基承载力特征值的概念§4.3 地基承载力的理论公式法◆临塑荷载公式法与临界荷载公式法的基本原理◆通过极限承载力通式分析地基承载力的组成及其影响因素§4.4 地基承载力的原位试验法与§4.5 地基承载力的经验法△一般了解第5章土坡稳定性分析§5.1 概述◆影响土坡稳定性的因素§5.2 无粘性土坡稳定性分析◆无粘性土坡稳定性分析方法§5.3 粘性土坡稳定性分析◆(瑞典)圆弧法的计算原理及确定滑弧圆心的技巧△毕肖普(圆弧)条分法的计算原理及设定圆心与分条的技巧◆掌握费伦纽斯法、毕肖普法与简化毕肖普法在计算原理上的区别△不平衡推力传递法与复合型滑面的土坡稳定性计算原理§5.4 土坡稳定性分析中的若干问题△一般了解第二部分岩体力学绪论◆岩体力学的研究对象与任务◆(工程)岩体的概念及其工程特性第1章岩块、结构面、岩体的地质特性简介§1.1 岩块的地质特性◆岩块及其结构的概念§1.2 结构面的地质特性◆结构面、软弱结构面与泥化夹层的概念▲结构面在岩体工程稳定性中的重要作用§1.3 岩体的地质特性◆岩体结构的概念及其分类方案§1.4 岩体的工程分类简介◆岩块的力学强度分类、RQD概念▲巴顿岩体质量(Q)分类中三项指标的含义第2章岩石(块)的物理、水理与热学性质§2.1 岩石的物理性质◆岩石空隙性中的n=n o+n c=(n a+ n b)+n c§2.2 岩石的水理性质◆岩石的吸水率、饱与吸水率、饱水系数、软化系数与抗冻系数的定义及其与空隙性指标的关系§2.3 岩石的热学性质(不作要求)第3章岩块(石)的变形与强度§3.1 概述△岩块力学属性的基本类型§3.2 岩石(块)的变形性质一、单轴压缩下的变形◆岩块的变形阶段、机理及特征指标◆动荷载、蠕变荷载、弹性滞后、应变强化、回滞环、岩石的“记忆”、疲劳破坏与疲劳强度等概念▲荷载条件对岩石变形的影响二、三轴压缩下的变形△一般了解三、岩石的蠕变性◆岩石的蠕变、流动、长期强度、极限长期强度的概念◆蠕变类型、蠕变阶段的划分▲M、K、Bu蠕变模型及其本构方程、本构曲线§3.3 岩石(块)的力学强度◆岩块单轴抗压强度(σc)概念及其影响因素◆岩块三轴抗压强度(σ1m)概念及其影响因素◆岩块单轴抗拉强度(σt)概念◆岩块抗剪强度(τf)概念及其按试验方法的分类§3.4 岩石(块)的破坏判据◆岩石破坏判据与强度理论的概念◆库仑—纳维尔判据与莫尔判据的基本原理◆格列菲斯判据与修正格列菲斯判据的本质及其区别第4章结构面的变形与强度§4.1 结构面的变形性◆结构面的法向刚度与剪切刚度的概念§4.2 结构面的力学强度(τf或c j、φj)△平直无充填结构面、粗糙起伏结构面、非贯通的断续结构面、具有软弱物充填的结构面4类结构面力学强度的主要特征第5章岩体的力学性质◆控制岩体力学性质的主要因素§5.1岩体的变形性质△岩体变形的主要试验△岩体变形参数(E m、E me)的静力载荷试验法的确定原理△岩体变形的组成、类型及其特征◆岩体变形结构效应的概念§5.2 岩体的强度性质◆岩体剪切强度的概念及其分类与主要影响因素◆岩体抗压强度的结构面产状效应:公式法与摩尔图解法▲约翰图解法第6章岩体中的天然应力§6.1 概述◆天然应力与重分布应力的概念▲研究岩体天然应力的意义§6.2 岩体中天然应力的分布特征△一般了解§6.3 岩体天然应力的量测▲量测原理§6.4 岩体中天然应力的估算不作要求第7章地下洞室围岩稳定性分析§7.1 概述◆围岩与围岩应力的概念§7.2 围岩应力的计算◆无压圆形洞室弹性围岩洞壁处应力计算及λ的影响◆无压圆形洞室弹性围岩λ=1.0时围岩应力计算及其分布规律△(其它洞形洞壁处的σθ计算一般了解)◆无压圆形洞室塑性围岩的应力分带及求塑性圈半径的修正芬纳-塔罗勃公式的应用◆掌握有压圆形洞室弹性围岩的应力计算§7.3 围岩的变形与破坏分析△围岩变形破坏的结构效应△弹性围岩与塑性围岩的位移计算▲围岩破坏区范围圈定的原理§7.4 围岩压力计算◆围岩压力的概念及其按形成机理的分类◆形变围岩压力、松动围岩压力、冲击围岩压力的概念◆形变围岩压力的修正芬纳-塔罗勃公式的应用◆岩爆的产生条件§7.5 围岩抗力与围岩极限承载力◆掌握围岩抗力、抗力系数、单位抗力系数与围岩极限承载力的概念第8章岩体边坡稳定性分析§8.1 概述△一般了解§8.2 岩体边坡的应力分布特征◆应力分布特征△影响因素§8.3 边坡岩体的变形与破坏分析简介(定性)▲掌握边坡岩体的变形类型与破坏类型△影响因素§8.4岩体边坡稳定性分析步骤△一般了解§8.5 平面滑动型岩体边坡稳定性计算(平面问题)◆考虑地下水与地震荷载的单滑面岩坡稳定性计算原理与方法▲同向双平面滑动稳定性计算原理(含滑体内有与无结构面的情况)§8.6 楔形体滑动型岩体边坡稳定性计算(空间问题)▲楔形体滑动的稳定性计算原理。
建筑边坡工程技术规范GB50330-2002

根据建设部《关于印发(二OO一~二OO二年度工程建设国家标准制订、修订汁划)的通知》(建标[2002]85号)的要求,重庆市建设委员会会同有关部门共同制订了《建筑边坡工程技术规范》。我部组织有关部门对该规范进行了审查,现批准为国家标准,编号为GB 50330—2002,自2002年8月1日起施行。其中,3.2.2、3.3.3、3.3.6,3.4.2、3.4.9、4.1.1、4.1.3、15.1.2、15.1.6、15.4.1为强制性条文,必须严格执行。
2.1.16外倾结构面out-dip structural plane
倾向坡外的结构面。
2.1.17边坡塌滑区landslipe zone of slope
计算边坡最大侧压力时潜在滑动面和控制边坡稳定的外倾结构面以外的区域。
2.1.18等效内摩擦角the equative angle of internal friction
根据信息施工法和施工勘察反馈的资料,对地质结沦、设计参数及设计方案进行再验证,如确认原设计条件有较大变化,及时补充、修改原设计的设计方法。
2.1.21逆作法topdown construction method
自上而下分阶开挖与支护的一种施工方法。
2.1.22土层锚杆anchored bar in soil
边坡影响范围内的岩土体、水系、建(构)筑物、道路及管网等的统称。
2.1.4永久性边坡permanent slope
使用年限超过2年的边坡。
2.1.5临时性边坡temporary slope
使用年限不超过2年的边坡。
2.1.6锚杆(索) anchor bar(rope)
将拉力传至稳定岩土层的构件。当采用钢绞线或高强钢丝束作杆体材料时,也可称为锚索。
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Ⅱ
Ⅰ
0
a K0 z
z
主动朗肯状态时的莫尔圆
如果挡土墙继续位移,土体只能产生塑性变形,而不会改变其应力状态。
土压力和边坡稳定性分析
土体在水平方向压缩(被动朗肯状态)
上述单元体在水平截面上的法向应力z不变而竖 直截面上的法向应力x却逐渐增大,直至满足极限 平衡条件为止(称为被动朗肯状态)。此时,x达 到最高限值p,p是大主应力,z是小主应力,莫
E(土压力)
Ea E0
Ep
-δ
a
+δ
土 压b 力和边坡稳定性分析
※ 静止土压力(水平向自重应力):可视为天然土层自重
应力的水平分量。在填土表面下任意深度z处的静止土压
力强度可按下式计算: 0 K0 z
kN/m2
静止土压力系数K0 的确定:
(a)通过侧限条件下的试验测定; (b )采用经验公式计算,即
上述单元体在水平截面上的法向应力z不变,而竖直截面上 的法向应力x却逐渐减小,直至满足极限平衡条件为止(称为
主动朗肯状态)。
450 2
此时,x达到最低限值a,a是小主应力,z是大主应
力,莫尔圆与抗剪强度包线(破坏包线)相切。剪切破坏 面与水平面的夹角为 45土压。力和边坡稳定性分析
2
f c tg
根据墙的位移情况和墙后土体所处的应力状态,土压力可分为 以下三种:
1. 主动土压力: 当挡土墙向离开土体方向偏移 至土体达到主动极限平衡状态时, 作用在墙上的土压力,一般用Ea表示。
土压力和边坡稳定性分析
滑
Ea
动
面
主动土压力
2. 被动土压力: 当挡土墙在外力作用下 向土体方向偏移至土体 达到被动极限平衡状态 时,作用在挡土墙上的 土压力,用Ep表示。
E0
1
2
h2K0
kN/m
作用点的位置
K 0 z
z
z
h E0
h 3
K 0 h
静止土压土力压的力和分边布坡稳定性分析
第3节 朗肯土压力理论
朗肯土压力理论是根据半空间的应力状态和土的极限平衡
条件而得出的土压力计算方法。研究一表面为水平面的 半空间(土体向下和沿水平方向都伸展至无穷)。当 整个土体都处于静止状态时,各点都处于弹性平衡状 态。
对风化和冲刷特别严重的塔位,整个基面表层宜全部作护面,个别塔位挖方后的 放坡面及高低腿间的坡面,有岩石剥落或风化物坍塌时,需用水泥砂浆或细石混 凝土作护面。护面应依基面排水坡度作成斜面,以利基面排水。
土压力和边坡稳定性分析
第2节 静止土压力理论
挡土墙上土压力的大小和分布受到墙体可能的移动方向、墙后 填土的种类、填土面的形式等因素的影响。
土压力和边坡稳定性分析
第1节 概述
由于内在或外在因素的影响,土坡可能发生局部土 体的滑动失稳,造成事故并危及人身安全。因此,应验 算边坡的稳定性,必要时应采取适当的工程措施来保证 边坡的稳定性。(山体滑坡)
挡土墙是防止土体坍塌的构筑物,在工程建设领域 得到广泛应用。挡土墙的结构型式可以分为重力式、悬 臂式和扶壁式。
土压力:指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对 墙背产生的侧向压力。
土压力和边坡稳定性分析
土压力是挡土墙的主要外部荷载,所以设计挡 土墙时首先要确定土压力的性质、大小、方向 和作用点。
力土 压
静止土压力 主动土压力 被动土压力
土压力计算方法视为不同条件下的近似方法,适用范围。
土压力和边坡稳定性分析
浆砌片石在坡面形成框架, 常土结压力合和铺边坡草稳皮定、性分三析维植被网、土工格室、喷播植 草、栽植苗木等方法形成的一种护坡技术。
K0 1sin
有效内摩擦角
与砂土的试验结果吻合较好,对粘性土会有一定的误差。
(c )按表5-2提供的经验值酌定。
静止土压力系数随土体密实度、固结程度的增加而增加,当 土层处于超压密状态时,土压其力和值边坡增稳定大性分尤析为显著。通过实验测定。
由上式可知,静止土压力沿墙高呈三角形分布。作
用在单位墙长上的静止土压力为:
地基土的强度问题工程背景
(1)是土作为材料构成的土工构筑物的稳定问题;如土坝、路堤 等填方边坡及天然土坡(山区)的稳定问题。
(2)是土作为工程构筑物的环境问题,即土压力问题;如挡土墙、 地下结构等的周围土体。 (3)是土作为建筑物(铁塔)地基的承载力问题 。
土压力和边坡稳定性分析
第五章 土压力理论和土坡稳定分析
3.静止土压力: 当挡土墙静止不动,土体 处于弹性平衡状态时,土 对墙的压力,用E0表示。
滑
动
Ep
面
被动土压力
E0
土压力和边坡稳定性分析
静止土压力
试验研究表明:在物理力学性质相同条件下,静止土压力大于 主动土压力而小于被动土压力,即有
Ea<E0<<Ep
在相同条件下,产生被动土压力时所需的位移量远远大于产生 主动土压力时所需的位移量,即Δδb >> Δδa 。
尔圆与抗剪强度包线(破坏包线)相切。剪切破坏 面与竖直面的夹角为 4 5。
2
土压力和边坡稳定性分析
f ctg
0Hale Waihona Puke K0 zzp
被动朗肯状态时的莫尔圆
土压力和边坡稳定性分析
f ctg
0
a K0 z
z
p
三种状态时的莫尔圆
土压力和边坡稳定性分析
相应截面上的法向应力z和x都是主应力。在正常固结土中,z=
1, x= 3。此时的应力状态可用莫尔圆表示。由于该点处于弹性
平衡状态,所以莫尔圆位于抗剪强度包线(破坏包线)的下方。
f c tg
0
K0 z
z
土压力和边坡稳定性分析
弹性平衡状态时的莫尔圆
土体在水平方向伸展(挡土墙在土压力作用下离开土体的位移)
学习要求:
掌握土压力的基本概念与常用计算方法,初步具备将土压力理论应 用于一般工程问题的能力。
1. 掌握静止土压力、主动、被动土压力的形成条件; 2. 掌握朗肯土压力理论和了解库仑土压力理论; 3. 了解土坡稳定分析的方法。
基本内容:
◇ 概述 ◇ 静止土压力计算 ◇ 朗肯土压力理论 ◇ 库仑土压力理论 ◇ 挡土墙结构设计 ◇ 各种土坡稳定分析问题
假设条件: <1> 墙为刚体 <2> 墙背垂直、光滑 <3> 填土面水平
土压力和边坡稳定性分析
在离地表为z 深度处取一单元体,单元体水平 截面上的法向应力等于该处土的自重应力,即
z z
竖直截面上的法向应力为:
x K0 z
z
z z
x M
x
土压力和边坡稳定性分析 z
由于为半空间,所以土体内每一竖直面都是对称面,并且墙被垂 直、光滑,因此竖直截面和水平截面上的剪应力都等于零,因而