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: 建筑边坡工程技术规(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: 建筑边坡工程技术规(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 0
2 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 -5.000
2 9.000 -6.000
3 8.000 2.000
4 20.000 -6.000
5 15.000 3.000
6 25.000 5.000
7 -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,)
区号粘聚力摩擦角水下粘聚水下摩
(kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度)
1 15.000 13.000 10.000 25.000
2 17.000 17.000 10.000 25.000
3 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 αli 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 0.00
0.865 1.000 2.778 0.135 10.000 25.00 2.43 0.04 0.00 0.01 0.00 0.00
0.13 2.47 0.00 0.00
1.000 1.480 7.250 0.484 10.000 25.00 11.01 0.15 0.00 0.00 0.00 0.00 1.37 9.87 0.00 0.00
1.480 1.990 14.549 0.527 15.000 13.00 15.32 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.85 11.33 0.00 0.00
1.990
2.500 22.337 0.552 15.000 1
3.00 18.43 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 7.01 12.21 0.00 0.00
2.500
3.228 32.568 0.866 15.000 13.00 25.24 0.00 0.00 0.00 0.00 1
4.36 21.32 20.69 0.00 0.00
3.228 3.807 4
4.701 0.815 17.000 17.00 14.65 0.00 0.00 0.00 0.00 11.57 18.44 19.56 0.00 0.00
3.807
4.385 58.633 1.115 17.000 17.00 6.73 0.00 0.00 0.00 0.00 11.57 1
5.62 21.87 0.00 0.00
4.385 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: 建筑边坡工程技术规(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 0
2 1.500 0.000 0
3 2.500 2.500 0
4 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 -5.000
2 9.000 -6.000
3 8.000 2.000
4 20.000 -6.000
5 15.000 3.000
6 25.000 5.000
7 -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,)
区号粘聚力摩擦角水下粘聚水下摩
(kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度)
1 15.000 13.000 10.000 25.000
2 17.000 17.000 10.000 25.000
3 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 αli 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 0.00
0.033 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 0.00
0.778 1.000 -5.070 0.223 10.000 25.00 4.06 0.14 0.00 0.03 0.00 0.00
-0.32 4.05 0.00 0.00
1.000 1.750 -1.081 0.750 10.000 25.00 20.63 1.03 0.00 0.00 0.00 0.00
-0.37 16.64 0.00 0.00
1.750
2.500 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 0.00
2.500 2.942 10.011 0.449 10.000 25.00 20.23 0.17 0.00 0.00 0.00 0.00
3.49 13.70 0.00 0.00
2.942
3.471 1
4.087 0.546 1
5.000 13.00 23.17 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 5.64 13.37 0.00 0.00
3.471
4.000 18.612 0.558 1
5.000 13.00 21.69 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
6.92 13.12 0.00 0.00
4.000 4.500 23.130 0.544 1
5.000 13.00 20.99 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 8.25 12.61 0.00 0.00
4.500
5.261 28.926 0.870 15.000 13.00 3
6.24 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1
7.53 20.38 0.00 0.00
5.261
6.022 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 0.00
6.022 6.500 42.923 0.653 1
7.000 17.00 26.09 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 17.77 16.94 0.00 0.00
6.500 6.662 46.568 0.236 1
7.000 17.00
8.67 0.00 0.00 0.00 0.00 3.05 8.51 6.48 0.00 0.00
6.662
7.346 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 0.00
7.346 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 0.00
8.250 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: 建筑边坡工程技术规(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 0
2 1.500 0.000 0
3 2.500 2.500 0
4 1.500 0.000 0
5 2.500 2.500 0
6 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 -5.000
2 9.000 -6.000
3 8.000 2.000
4 20.000 -6.000
5 15.000 3.000
6 25.000 5.000
7 -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,)
区号粘聚力摩擦角水下粘聚水下摩
(kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度)
1 15.000 13.000 10.000 25.000
2 17.000 17.000 10.000 25.000
3 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 αli 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 0.00
0.393 1.095 -5.742 0.706 15.000 13.00 8.61 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
-0.86 12.57 0.00 0.00
1.095 1.798 -
2.188 0.703 15.000 1
3.00 18.11 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
-0.69 14.72 0.00 0.00
1.798
2.500 1.357 0.703 15.000 1
3.00 27.05 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.64 16.78 0.00 0.00
2.500
3.250 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 0.00
3.250
4.000 8.841 0.759 1
5.000 13.00 31.84 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
4.89 18.65 0.00 0.00
4.000 4.500 12.046 0.511 1
5.000 13.00 22.47 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4.69 12.74 0.00 0.00
4.500
5.500 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 0.00
5.500
6.500 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 0.00
6.500
7.250 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 0.00
7.250 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 0.00
8.000 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 0.00
8.024 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 0.00
8.250 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 0.00
8.399 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 0.00
8.985 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 0.00
9.571 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 0.00
10.500 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 0.00
11.500 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 0.00
12.500 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，均满足规大于1.3的要求。
平面、折线滑动法边坡稳定性计算书计算依据： 1、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012 2、《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002 3、《建筑施工计算手册》江正荣编著 一、基本参数 边坡稳定计算方式平面滑动法边坡工程安全等级三级边坡 边坡土体类型填土土的重度γ(KN/m3) 16 土的内摩擦角φ(°)10 土的粘聚力c(kPa) 9.5 边坡高度H(m) 3.45 边坡斜面倾角α(°)56 坡顶均布荷载q(kPa) 10 二、边坡稳定性计算 计算简图 滑动体自重和顶部所受荷载： W= (1/2γH+q)×H×(ctgω-ctgα)=1/2(γH+2q)×H×sin(α-ω)/sinω/sinα 边坡稳定性系数为： K s=(W×cosω×tanφ+H/sinω×c)/(W×sinω)= cotω×tanφ+2c/(γH+2q)×sinα/(sin(α-ω)×sinω) 滑动面位置不同，Ks值亦随之而变，边坡稳定与否根据稳定性系数的最小值
Ksmin判断，相应的最危险滑动面的倾角为ω0。 求K smin值，根据dKs/dω=0，得最危险滑动面的倾角ω0的值： ctgω=ctgα+(a/(tanφ+a))0.5×cscα 式中：a=2c/(γH+2q)= 2×9.5/(16×3.45+2×10)= 0.253 ctgω=ctgα+(a/(tanφ+a))0.5×cscα= ctg(56°)+(0.253/(tan(10°)+0.253))0.5×csc(56°) = 1.6 则边坡稳定性最不利滑动面倾角为：ω0= 32.005° K smin=(2a+ tanφ)×ctgα+2×(a(tanφ+a))0.5×cscα=(2×0.253+tan(10°))×ctg(56°)+2×(0.253×(tan(10°)+0. 253))0.5×csc(56°)=1.255≥1.25 满足要求！
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。
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）
边坡稳定性分析
第9章边坡稳定性分析 学习指导：本章介绍了边坡的破坏类型，即：岩崩和岩滑；着重介绍了边坡稳定性分析与评价基本方法，包括圆弧法岩坡稳定分析、平面滑动法岩坡稳定分析、双平面滑动岩坡稳定分析、力多边形法岩坡稳定分析及近代理论计算法；介绍了岩坡处理的措施。 重点：1边坡的变形与破坏类型； 2影响边坡稳定性的因素； 3边坡稳定性分析与评价。 9.1 边坡的变形与破坏类型 9.1.1概述 随着社会进步及经济发展，越来越多地在工程活动中涉及边坡工程问题，通过长期的工程实践，工程地质工作者已对边坡工程形成了比较完善的理论体系，并通过理论对人类工程活动，进行有效地指导。近年来，随着环境保护意识的增加及国际减轻自然灾害十年来的开展，人类已认识到：边坡诞生不仅仅是其本身的历史发展，而是与人类活动密切相关；人类在进行生产建设的同时，必须顾及到边坡的环境效应，并且把人类的发展置于环境之中，因而相继开展了工程活动与地质环境相互作用研究领域，在这些领域中，边坡作为地质工程的分支之一，一直是人们研究的重点课题之一。 在水电、交通、采矿等诸多的领域，边坡工程都是整体工程不可分割的部分，为保证工程运行安全及节约经费，广大学者对边坡的演化规律、边坡稳定性及滑坡预测预报
等进行了广泛研究。然而，随着人类工程活动的规模扩大及经济建设的急剧发展，边坡工程中普遍出现了高陡边坡稳定性及大型灾害性滑坡预测问题。在我国，目前的露天采矿的人工边坡已高达300—500m,而水电 工程中遇到的天然边坡高度已达500—1000米，其中涉及的工程地质问题极为复杂，特别是在西南山区，边坡的变形、破坏极为普遍，滑坡灾害已成为一种常见的危害人民生命财产安全及工程正常运营的地质灾害。 因此，广大工程地质和岩石力学工作者对此问题进行了长期不懈的探索研究，取得了很大的进展；从初期的工程地质类比法、历史成因分析法等定性研究发展到极限平衡法、数值分析法等定量分析法，进而发展到系统分析法、可靠度方法灰色系统方法等不确定性方法，同时辅以物理模拟方法，并且诞生了工程地质力学理论、岩（土）体结构控制论等，这些无疑为边坡工程及滑坡预报研究奠定了坚实的基础，为人类工程建设做出了重大贡献。 在工程中常要遇到岩坡稳定的问题，例如在大坝施工过程中，坝肩开挖破坏了自然坡脚，使得岩体内部应力重新分布，常常发生岩坡的不稳定现象。又如在引水隧洞的进出口部位的边坡、溢洪道开挖的边坡、渠道的边坡以及公路、铁路、采矿工程等等都会遇到岩坡稳定的问题。如果岩坡由于力过大和强度过低，则它可以处于不稳定的状态，一部分岩体向下或向外坍滑，这一种现象叫做滑坡。滑坡造成危害很大，为此在施工前，必须做好稳定分析工作。 岩坡不同于一般土质边坡，其特点是岩体结构复杂、断层、节理、裂隙互相切割，块体极不规则，因此岩坡稳定有其独特的性质。它同岩体的结构、块体密度和强度、边坡坡度、高度、岩坡表面和顶部所受荷载，边坡的渗水性能，地下水位的高低等有关。 岩体内的结构面，尤其是软弱结构面的的存在，常常是岩坡不稳定的主要因素。大部分岩坡在丧失稳定性时的滑动面可能有三种。一种是沿着岩体软弱岩层滑动；另一种是沿着岩体中的结构面滑动；此外，当这两种软弱面不存在时，也可能在岩体中滑动，但主要的是前面两种情况较多。在进行岩坡分析时，应当特别注意结构面和软弱层的影
第9章边坡稳定性分析 学习指导：本章介绍了边坡的破坏类型，即：岩崩和岩滑；着重介绍了边坡稳定性分析与评价基本方法，包括圆弧法岩坡稳定分析、平面滑动法岩坡稳定分析、双平面滑动岩坡稳定分析、力多边形法岩坡稳定分析及近代理论计算法；介绍了岩坡处理的措施。 重点：1边坡的变形与破坏类型； 2影响边坡稳定性的因素； 3边坡稳定性分析与评价。 9.1 边坡的变形与破坏类型 9.1.1 概述 随着社会进步及经济发展，越来越多地在工程活动中涉及边坡工程问题，通过长期的工程实践，工程地质工作者已对边坡工程形成了比较完善的理论体系，并通过理论对人类工程活动，进行有效地指导。近年来，随着环境保护意识的增加及国际减轻自然灾害十年来的开展，人类已认识到：边坡诞生不仅仅是其本身的历史发展，而是与人类活动密切相关；人类在进行生产建设的同时，必须顾及到边坡的环境效应，并且把人类的发展置于环境之中，因而相继开展了工程活动与地质环境相互作用研究领域，在这些领域中，边坡作为地质工程的分支之一，一直是人们研究的重点课题之一。 在水电、交通、采矿等诸多的领域，边坡工程都是整体工程不可分割的部分，为保证工程运行安全及节约经费，广大学者对边坡的演化规律、边坡稳定性及滑坡预测预报等进行了广泛研究。然而，随着人类工程活动的规模扩大及经济建设的急剧发展，边坡工程中普遍出现了高陡边坡稳定性及大型灾害性滑坡预测问题。在我国，目前的露天采矿的人工边坡已高达300—500m，而水电工程中遇到的天然边坡高度已达500—1000米，其中涉及的工程地质问题极为复杂，特别是在西南山区，边坡的变形、破坏极为普遍，滑坡灾害已成为一种常见的危害人民生命财产安全及工程正常运营的地质灾害。 因此，广大工程地质和岩石力学工作者对此问题进行了长期不懈的探索研究，取得了很大的进展；从初期的工程地质类比法、历史成因分析法等定性研究发展到极限平衡法、数值分析法等定量分析法，进而发展到系统分析法、可靠度方法灰色系统方法等不确定性方法，同时辅以物理模拟方法，并且诞生了工程地质力学理论、岩(土)体结构控制论等，这些无疑为边坡工程及滑坡预报研究奠定了坚实的基础，为人类工程建设做出了重大贡献。 在工程中常要遇到岩坡稳定的问题，例如在大坝施工过程中，坝肩开挖破坏了自然坡脚，使得岩体内部应力重新分布，常常发生岩坡的不稳定现象。又如在引水隧洞的进出口部位的边坡、溢洪道开挖的边坡、渠道的边坡以及公路、铁路、采矿工程等等都会遇到岩坡稳定的
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?=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。 （2）绘出三条不同的位置的滑动曲线 （3）将圆弧围土体分成8-12段。
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：
边坡稳定性分析研究及工程应用 摘要：边坡问题始终是岩土工程界所研究的主要问题之一。由于问题的复杂性，在边坡工程建设中，怎样对边坡的稳定性进行正确的分析并且制定行之有效的处 理与防治方案仍然是当前岩土工程领域的重点、难点所在。因此我们应当更加重 视对于边坡工程问题的稳定性分析。 关键词：边坡稳定性；工程应用；影响因素；工程应用 1边坡稳定性分析研究 1.1极限平衡分析法 极限平衡法是在分析边坡稳定性较早使用的一种方法，主要思想是在边坡滑 面的范围内，划分成若干个竖向或斜向的条块，通过对每个条块建立平衡方程来 建立整个边坡体的平衡方程，并求得边坡安全系数。常见的极限平衡法有Ordinary法或Fellenius法、Bishop法、Janbu法、Spencer法、Morgenstern-price 法、Lowe-Karafiath法、Sarma法、不平衡推力法和传递系数法等。极限平衡法的 发展已较成熟，其理论也更加完善，计算方法也更加的严谨。特别是随着极限平 衡分析软件出现，用极限平衡法能够处理越来越复杂的问题，如复杂的多层地层、超孔隙水压力条件、各种线性非线性模型和各种的加载模型等。因此在边坡稳定 性分析中得到了相当广泛的应用。 1.2数值分析方法 1.2.1有限元法（FEM） 该法的基本原理是将连续的系统离散为一组单元的组合体，用在每个单元内 的求出近似解，再将所有单元按标准方法组合为一个与原有系统相近似的系统， 基于等价微分方程的积分原理组建节点平衡方程组，并利用虚功原理与最小势能 原理来求解。该法已发展的相当成熟，全面满足了静力平衡、应变相容和应力、 应变之间的本构关系。同时可以不受边坡几何形状的不规则和材料的不均匀性的 限制。有限元用的较多的软件如ABAQUS、ANSYS等。但在求解大变形、位移不 连续、无限域、和应力集中问题还有欠缺。计算常出现不收敛，这样会影响到数 值计算的可信度。 1.2.2离散单元法（DEM） 离散单元法是一种显示求解的动态数值方法。基本原理和有限单元法一样， 将区域划分若干个单元，通过单元间接触关系建立位移与力的相互作用规律，并 通过迭代利用显式时间差分法求解动力平衡方程。主要在大变形问题和动力稳定 问题上有较大优势。 1.2.3快速拉格朗日差分分析法（FLAC） 基本原理类同于离散单元法，此法弥补了有限元的一些不足，它能处理一般 的大变形问题，还能模拟支护结构与岩体的相互作用。较真实地反映实际材料的 在边坡分析中的运动过程，在边坡的稳定性分析及加固处理模拟中取得了满意的 结果。不足之处是在进行网格划分时存在主观性，不同的网格划分分析出来的结 果可能存在差异。近年来有学者专门对FLAC方法本身进行了探讨，其计算误差 值得关注。 1.2.4边界元法（BEM） 它是以定义在边界上的积分方程为控制方程，通过对边界离散插值，化为代
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: 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。
岩土边坡稳定性分析 文章主要探讨了岩土边坡稳定性分析问题。 标签：岩土边坡稳定性分析 1边坡稳定性研究基础 1.1应力状态 应力状态，物体受力作用时，其内部应力的大小和方向不仅随截面的方位而变化，而且在同一截面上的各点处也不一定相同。通过物体内一点可以作出无数个不同取向的截面，其中一定可以选出三个互相垂直的截面，在它上面只有正应力作用，剪应力等于零，用这三个截面表达的某点上的应力，即称为此点的应力状态。三个主应力不等且都不等于零的应力状态称为三轴（三维、空间）应力状态；如有一个主应力等于零，则称为双轴（二维、平面）应力状态；如有两个主应力等于零则称为单轴（或单向）应力状态。 构件在受力时将同时产生应力与应变。构件内的应力不仅与点的位置有关，而且与截面的方位有关，应力状态理论是研究指定点处的方位不同截面上的应力之间的关系。应变状态理论则研究指定点处的不同方向的应变之间的关系。应力状态理论是强度计算的基础，应变状态理论是实验分析的基础。 1.2岩石强度理论 岩石强度是岩石在外力作用下达到破坏时的极限应力，岩石强度是岩石力学性质的主要属性之一。它是通过实验室内或现场的试验求得的。在岩石力学中，岩石一词是岩块和岩体的总称。岩块是指由地质构造因素割裂而成的不连续块体，是岩体的组成单元。实验室试验用的岩样就是岩块。岩体是指包括地质结构的地质体的一部分。虽然岩块和岩体具有相同的地质历史环境，经历过同样的地质构造作用，但它们的性质是有区别的。反映在强度方面，岩块的强度主要取决于构成岩石的矿物和颗粒之间的联结力和微裂隙的影响；而对岩体强度起控制作用的则是岩体中的结构面和构造特征。 1.3莫尔理论 莫尔于1900年提出了莫尔强度理论，认为材料发生破坏是由于材料的某一面上剪应力达到一定的限度，而这个剪应力与材料本身性质和正应力在破坏面上所造成的摩擦阻力有关。即材料发生破坏除了取决于该点的剪应力，还与该点正应力相关。这是目前岩石力学中应用最广泛的理论。 岩石沿某一面上的剪应力和该面上的正应力理论可表述为三部分。第一是表示材料上一点应力状态的莫尔应力圆，第二是强度曲线，第三是将莫尔应力圆和
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
西南石油大学 本科生课程考试试卷 姓名许正瑜学号0909010223 专业土木工程专业方向岩土工程 学院土木工程与建筑学院任课教师张伯虎 考试课程《岩土工程最新动态》考试时间2013.03 考试方法论文提交考试成绩 土木工程与建筑学院
高边坡工程稳定性分析与检测 许正瑜，0909010223 （西南石油大学，土木工程与建筑学院，成都，610500） 摘要：在高边坡工程地质问题中，通过传统对一般性边坡稳定性研究所取得的各项分析理论和工程经验，再结合新理论与计算机科学技术和创新性性思维对高边坡稳定性问题进行研究，并且在研究方法（数值模拟技术、模型实验方法）和高边坡的非线性动力学、控制变形、动力响应、检测方面取得了诸多创新性成果。通过这些理论，成功完成了近几十年来许多具有世界性影响性的高边坡典型性大工程，也推动着我国在高边坡这领域不断前行以迎接更多挑战。 关键词：一般性边坡；高边坡；稳定性分析；高边坡检测 1 引言 边坡是自然或人工形成的斜坡，是人类工程活动中最基本的地质环境之一，同样也是建设工程中最为常见的工程形势之一，如露天开挖出水利水电工程斜坡、铁路公路修建时形成的路基边坡和路边边坡、房屋建筑周围边坡和基础施工中形成的基坑边坡。然而，绝大多数的边坡在多种因素的影响下却是不稳定的，比如在岩土的性质、岩层的构造与结构、水文地质条件、地貌因数、风化作用、地震等因素的影响下，边坡往往会以滑坡、滑塌、崩塌、沉陷、剥落、泥石流等破坏形式（如表1）【1】对人们的生命生活财产造成严重的损失，甚至是毁灭行的灾难。随着经济的发展和人们对边坡的重视程度不断提高，边坡工程研究理论建立在土力学和岩石力学的基础上便应允而生且不断取得理论成果，同时在科技和机械的发展前提下，边坡工程施工技术也向多元化、经济化、实用化方向发展。此工程主旨在通过工程技术手段对各种边坡进行人为干预，从而提高边坡整体稳定性。（如图1，图2） 表1岩质边坡破坏形式
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
... . . 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:
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
附件四：边坡稳定性计算书 1、汽机房区域边坡稳定性计算书（适用于基坑基底标高为-7.00m~-9.00m）H=8.5m 天然放坡支护 ---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ] ---------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------- [ 放坡信息 ] ---------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------- [ 超载信息 ] ----------------------------------------------------------------------
---------------------------------------------------------------------- [ 土层信息 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 土层参数 ] ---------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------- [ 整体稳定验算 ] ---------------------------------------------------------------------- 天然放坡计算条件: 计算方法：瑞典条分法 应力状态：总应力法 基坑底面以下的截止计算深度: 0.00m 基坑底面以下滑裂面搜索步长: 5.00m 条分法中的土条宽度: 1.00m 天然放坡计算结果:
第一章功能概述 边坡失稳破坏是岩土工程中常遇到的工程问题之一。造成的危害及治理费用均非常可观。因此，客观的、正确的评估边坡稳定状况，是摆在工程技术人员面前的一道难题。为满足工程技术人员的需要，编制了“理正边坡稳定分析”软件。 该软件具有下列功能： ⑴本软件具有通用标准、《堤防工程设计规范GB50286-98》、《碾压式土石坝设计规范SDJ218-84》、《碾压式土石坝设计规范SL274-2001》、《浙江省海塘工程技术规定》五种标准，以满足不同行业的要求； ⑵本软件提供三种地层分布模式（等厚地层、倾斜地层、复杂地层），可满足各种地层条件的要求； ⑶本软件可计算边坡的稳定安全系数及剩余下滑力； ⑷本软件提供多种方式计算边坡的稳定安全系数； ⑸本软件提供的自动搜索最小稳定安全系数的方法，是理正技术人员研制、开发、应用到软件中，并取得良好的效果。一般情况下，都可以得到最优解。但是对于较复杂的地质条件，建议先指定区域搜索、分不同精度进行分析，逐步逼近最优解，这样才能既快又准； ⑹对于圆弧滑动稳定计算，本软件提供三种方法：瑞典条分法、简化Bishop法、及Janbu法；对于折线滑动稳定计算，本软件提供三种方法：简化Bishop法、简化Janbu法、摩根斯顿-普赖斯法。用户可以根据不同的要求采用不同的方法。 ⑺本软件针对水利行业做了大量工作，除水利的堤防、碾压土石坝规范外，还有海堤规范；可按不同工况——施工期、稳定渗流期、水位降落期计算堤坝的稳定性（包括总应力法及有效应力法）； ⑻软件可考虑地震作用、外加荷载及锚杆、锚索、土工布等对稳定的影响；详细考虑水的作用，包括堤坝内部、外部水的作用；尤其方便的是可以将渗流软件分析的流场数据直接应用到稳定分析，使计算结果更逼近真实状况； ⑼具有图文并茂的交互界面、计算书；具有对计算过程的信息查询及计算过程图形显示功能，可视化程度高；并有及时的提示指导，帮助用户使用软件； 本软件适用于水利、公路、铁路等行业岩土在工程建设中遇到的边坡（主要是土质边坡、岩石边坡可参考）稳定分析。
开山区边坡稳定性计算书 二〇一二年十一月三十日 Ⅰ-Ⅰ’段边坡（60°放坡）稳定性分析
（天然状态下） ---------------------------------------------------------------------- 计算项目: 简单平面滑动稳定分析 1 ---------------------------------------------------------------------- [ 计算简图 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 计算条件 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 基本参数 ] 计算方法：极限平衡法 计算目标：计算安全系数 边坡高度： 93.000(m) 结构面倾角： 55.6(°) 结构面粘聚力： 35.0(kPa) 结构面内摩擦角： 37.0(°) [ 坡线参数 ] 坡线段数 1 序号水平投影(m) 竖向投影(m) 倾角(°) 1 53.694 93.000 60.0 [ 岩层参数 ] 层数 2 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 53.500 27.3 330.0 2 -5.000 27.4 550.0
---------------------------------------------------------------------- [ 计算结果 ] ---------------------------------------------------------------------- 岩体重量： 12687.6(kN) 水平外荷载： 0.0(kN) 竖向外荷载： 0.0(kN) 侧面裂隙水压力： 0.0(kN) 底面裂隙水压力： 0.0(kN) 结构面上正压力： 7168.1(kN) 总下滑力： 10468.7(kN) 总抗滑力： 9346.4(kN) 安全系数： 0.893 Ⅰ-Ⅰ’段边坡（60°放坡）稳定性分析 （饱和状态下） ---------------------------------------------------------------------- 计算项目: 简单平面滑动稳定分析 1 ---------------------------------------------------------------------- [ 计算简图 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 计算条件 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 基本参数 ] 计算方法：极限平衡法 计算目标：计算安全系数 边坡高度： 93.000(m) 结构面倾角： 55.6(°) 结构面粘聚力： 35.0(kPa)
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 所谓直线破裂面是指边坡破坏时其破裂面近似平面，在断面近似直线。为了简 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（Δ ABC）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 前述圆弧滑动法中没有考虑滑面上摩擦力的作用，这是由于摩擦力在滑面的不同位置其方向和大小都在改变。为了将圆弧滑动法应用于φ＞ 0 的粘性土，在圆弧法分析粘性土坡稳定性的基础上，瑞典学者 Fellenius 提出了圆弧条分析法，也称瑞典条分法。条会法就是将滑动土体竖向分成若干土条，把土条当成刚塑体，分别求作用于各土条上的力对圆心的滑动力矩和抗滑力矩，然后按式（ 9-5 ）求土坡的稳定安全系数。 采用分条法计算边坡的安全系数F ，如图 9 － 4 所示，将滑动土体分成若干土条。土条的宽度越小，计算精度越高，为了避免计算过于繁