土坡稳定计算程序手册

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；条分块数：50；考虑地下水位影响；基坑外侧水位到坑顶的距离(m)：4.000；基坑内侧水位到坑顶的距离(m)：20.500；放坡参数：序号放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m)1 4.00 4.00 1.002 4.00 4.00 1.003 4.00 4.00 1.004 4.00 4.00 1.005 4.00 4.00 1.00荷载参数：序号类型面荷载q(kPa) 基坑边线距离b1(m) 宽度b(m)1 满布 3.00 -- --土层参数：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。

三、计算公式:Fs =∑{cili+[(γh1i+γ'h2i)bi+qbi]cosθitanφi}/∑[(γh1i+γ'h2i)bi+qbi]sinθi式子中：Fs--土坡稳定安全系数；ci--土层的粘聚力；li--第i条土条的圆弧长度；γ --土层的计算重度；θi--第i条土中线处法线与铅直线的夹角；φi--土层的内摩擦角；bi--第i条土的宽度；hi--第i条土的平均高度；h1i--第i条土水位以上的高度；h2i--第i条土水位以下的高度；γ' --第i条土的平均重度的浮重度；q --第i条土条土上的均布荷载；其中，根据几何关系，求得hi为：hi =(r2-[(i-0.5)×bi-l]2)1/2-[r+l-(i-0.5)×bi]tanα式子中：r --土坡滑动圆弧的半径；l--坡角距圆心垂线与坡角地坪线交点长度；α --土坡与水平面的夹角；h1i的计算公式h1i =hw-{(r-hi/cosθi)×cosθi-[rsin(β+α)-H]}当h1i≥ hi时，取h1i= hi；当h1i≤0时，取h1i= 0；h2i的计算公式：h2i = hi-h1i；hw--土坡外地下水位深度；li的几何关系为：li ={arccos[((i-1)×bi-l)/r]-arccos[(i×bi-l)/r]×2×r×π}/360θi =90-arccos[((i-0.5)×bi-l)/r]四、计算安全系数:将数据各参数代入上面的公式，通过循环计算，求得最小的安全系数Fs：------------------------------------------------------------------------------------计算步数安全系数滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m) 第1步 1.930 32.494 1.320 5.953 6.098示意图如下：计算步数安全系数滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m) 第2步 1.751 31.359 3.601 11.772 12.310 示意图如下：计算步数安全系数滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m) 第3步 1.688 30.045 6.166 17.553 18.605 示意图如下：计算步数安全系数滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m) 第4步 1.644 29.624 8.640 23.388 24.933 示意图如下：计算步数安全系数滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m) 第5步 1.585 30.765 10.453 29.634 31.424 示意图如下：--------------------------------------------------------------------------------------计算结论如下：第 1 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 1.930>1.30 满足要求! [标高-4.000 m]第 2 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 1.751>1.30 满足要求! [标高-8.000 m]第 3 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 1.688>1.30 满足要求! [标高-12.000 m]第 4 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 1.644>1.30 满足要求! [标高-16.000 m]第 5 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 1.585>1.30 满足要求! [标高-20.000 m]。

土坡稳定性计算书计算依据：1、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-20122、《建筑施工计算手册》江正荣编著3、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著4、《施工现场设施安全设计计算手册》谢建民编著5、《地基与基础》第三版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:基本参数：放坡参数：序号 放坡高度L(m) 放坡宽度W(m) 平台宽度B(m) 1 3.5 2.25 0.75 2431.5荷载参数：土层参数：1 填土 3.5 19.8 7.4 20.4 8 202 粘性土 3.5 20 16.3 45.8 21 233 粘性土 3.6 20.3 17.4 64.1 23 23二、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≥1.35的要求。

圆弧滑动法示意图三、计算公式:K sj=∑{c i l i+[ΔG i b i+qb i]co sθi tanφi}/∑[ΔG i b i+qb i]sinθi式子中：K sj --第j个圆弧滑动体的抗滑力矩与滑动力矩的比值;c i --土层的粘聚力；l i--第i条土条的圆弧长度；ΔG i-第i土条的自重；θi --第i条土中线处法线与铅直线的夹角；φi --土层的内摩擦角；b i --第i条土的宽度；h i --第i条土的平均高度；q --第i条土条土上的均布荷载；四、计算安全系数:将数据各参数代入上面的公式，通过循环计算，求得最小的安全系数K sjmin：------------------------------------------------------------------------------------计算步数安全系数滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m) 第1步 1.820 29.190 0.775 5.746 5.798示意图如下：计算步数安全系数滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m) 第2步 1.504 33.548 1.699 11.450 11.575示意图如下：--------------------------------------------------------------------------------------计算结论如下：第1 步开挖内部整体稳定性安全系数K sjmin= 1.820>1.350 满足要求! [标高-4.000 m]第2 步开挖内部整体稳定性安全系数K sjmin= 1.504>1.350 满足要求! [标高-7.500 m]。

理正岩土边坡稳定计算步骤—深路堑一、新建文件1.打开理正岩土软件，选择边坡稳定分析；2.新建一个计算数据的文件夹，指定工作路径为该文件夹，工程名称根据所做项目编辑，编号可以编为时间。

确定后，选择复杂土层稳定计算。

二、增加项目、导入土层1.选择要计算的高边坡断面桩号（可以一个高边坡段落计算一个断面，选择比较高比较危险的断面），打开将要计算的断面对应的地勘横断面，将设计横断面放到地勘断面上（注意如果两个比例不同的话需要转换一下），如果没有计算断面桩号的地勘，选择临近的、地质较差的一个地勘。

如图：新建一个cad图，将断面复制过去，然后删除所有的文字信息，只留下地层和设计横断面的线条。

注意：（1）无足轻重的小夹层可以删掉，简化断面图；（2）比例应统一调整为1:1000，理正软件计算时单位是按m来的；（3）软件识别的地层必须闭合，所以最后一层需要手动画一个大的框；另外，为了避免识别的岩层混乱，用多段线从上到下或从下到上，从同一个方向往另一个方向，把每个岩层描一遍，描的时候可以适当简化减少交点，然后删除原来的线条。

炸开多段线（必须保证最后图里只有直线，无其他图元），将cad图保存为dxf文件。

如图：——画地层这一步很关键，一定要注意。

2.回到理正岩土软件操作页面，进入界面以后选择“增”，第一个断面选择“系统默认例题”，后面的断面选择“前一个例题”即可；3.选择：左上角辅助功能——读入dxf文件自动形成坡面、节点、土层数据——是——选择要读入的dxf文件选择以后出现以下界面：放大图像，查看边坡坡脚的点号，坡面起始点号就输入坡脚的点号；坡面线段数决定了计算到的坡面位置，输入的数字是边坡线段数+1；我们计算到边坡顶面，以这个图为例就是5+1，输入6，确定。

跳回以下界面：（1）如果图中边坡示意正好是从设计边坡的底面到顶面，如图这样，就代表点号与段落数输入正确，如果不是，就重复上述步骤重新读入dxf，重新输入点号和段落。

度2.125121410Hh h 2211=⨯+⨯=⋅ψ+⋅ψ=ψ32211m/KN 16.18518.18418Hh h =⨯+⨯=⋅γ+⋅γ=γ土 坡 稳 定 计 算 书一． 计算参数由于地质资料无填土的力学参数，所以填土的力学参数（C 、ψ、 γ ）根据以往经验取。

土钉间排距S v 、S h 为1.2m 。

填土：C 1=10Kpa ψ1=10度 h 1=4m γ1=18KN/m 3粉质粘土：C 2=26Kpa ψ2=21度 h 2=1m γ2=18.8KN/m 3C 、ψ、γ值取各土层的参数C i 、ψi 、γI 按其厚度h I 加权的平均值。

二． 局部稳定验算1．土钉抗拉断裂极限状态验算施工荷载：q=10KN/m 2 p=γ·z ·K a -2C ·K a +q=18.16×5×0.651-2×13.2×0.651 +10 =47.81KN/m 2p=p(H-0.95)2H =47.81×(5-0.95)2×5=19.36KN/m 2Kpa2.135126410Hh C h C C 2211=⨯+⨯=⋅+⋅=5.142.12.136.1915cos 101.380310S S p cos f A 3hv y >=⨯⨯︒⨯⨯⨯=⋅⋅α⋅⋅-满足要求 2．注浆钉包裹体锚固极限状态验算 界面粘结强度根据经验取τ=40Kpa破裂面以外土钉有效粘结强度L a 经计算为L a =6.38m 钉孔周长D 为：D=πd=3.14×0.1=0.314满足要求 三． 整体稳定验算 1．抗滑动验算把被土钉加固的原位土体视为刚性的重力式挡土墙，墙高取H=5m ，墙厚B=1112α=1112×9×cos15°=8.0m=（8×1.2×5×18.16+8×1.2×10）tg12.2+13.2×8×1.2 =334.5KN抗滑动安全系数K H =F t E a =334.5116.16＞1.5 满足要求 2．抗倾覆稳定验算=(5×8×1.2×18.16+10×8×1.2)×825.17.22.12.136.1915cos 38.6314.040S S p cos L D P T hv a i >=⨯⨯︒⨯⨯⨯=⋅⋅α⋅⋅⋅τ=vv v t S B C tg )q S B H S S B (F ⋅⋅+ψ⋅⋅=γ⋅⋅⋅⋅=KN16.1162.1536.19S H p E v a =⨯⨯=⋅⋅=2B )S B q S B H (M v v G ⋅⋅⋅+γ⋅⋅⋅==3870KN ·m抗倾覆安全系数K 。

关于土体的稳定性计算书A-N1,A-S1,A-S2,B-S2,B-N,C-S户型。

根据地质勘察报告及设计放坡要求，施工中预留1000mm工作面，并按照1:0.75放坡，这样A-N1户型，A-S1户型，A-S2户型，B-S2户型，B-N 户型，C-S户型中B轴-C轴与1轴-7轴间的土需要全部挖出，我单位采用基坑大开挖，分层开挖，首先大开挖至设计最浅标高上留300mm厚土，第二次挖至设计基底标高预留200mm人工清土。

现将放坡及预留工作面之后的土体放稳定性的计算过程阐述一下，一下以A-N1户型为例进行计算。

（下图为A-N1户型基础的一部分）根据地质勘查报告得知本工程的土体为粘质粉土，内摩擦角为18.3。

粘土的稳定性分析，均质粘土发生滑坡时，其滑动面形状大多数为一近似圆弧面的曲面（如下图所示）在进行理论分析采用圆弧面计算，粘性土的稳定性分析的常用方法有条分法和稳定数法。

条分法是一种试算法，其计算方法比较简单合理，在工程中应用广泛，如下为计算书部分：（1.）按比例绘制剖面图：（2.）任意选一点O为圆心，以OA为半径（R）作圆弧ab，ab即为滑圆弧面。

（3.）将滑动面以上土体竖直分成宽度相等的若干土条并编号，编号时可以圆心O的铅垂线为0条，图中向右为正，向左为负。

为使计算方便，可取各分条宽度为b=R/10,则sina1=0.1,sina2=0.2,sinAi=0.1i。

cosa1=根号（1-a2*ai）=0.995,cosa2=0.980,这样可以减少大量的三角函数计算。

（4.）计算作用在ef上的剪切力和抗剪力Si,土条自重Gi和荷载Qi 在滑动面ef上的法向反力Ni和切向反力Ti分别为：Ni=(Gi+Qi)*cosaiTi=(Gi+Qi)*sinai抗剪力Si为：Si=CiTi+（Ci+Qi）* cosai*tanφi（注：φ为摩擦角）（5.）计算安全稳定系数K的值（沿整个滑动面上的抗剪力与剪切力之比）K=S/K=∑[cili+(Gi+Qi)* cosai*tanφi]/ ∑(Gi+Qi)*sinai 简化为：K=∑tanφi/∑tanai<0由于向左边为负值，条形基础放坡及独立基础放坡，以致两边放坡有交叉点，如下简图所示，则向右部分的正值几乎没有，得知K的值小于0且小于1。

土坡稳定性计算计算书品茗软件大厦工程；属于结构;地上0层;地下0层；建筑高度：0m；标准层层高：0m ；总建筑面积：0平方米；总工期：0天；施工单位：某某施工单位。

本工程由某某房开公司投资建设，某某设计院设计，某某勘察单位地质勘察，某某监理公司监理，某某施工单位组织施工；由章某某担任项目经理，李某某担任技术负责人。

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；条分块数：14；考虑地下水位影响；基坑外侧水位到坑顶的距离(m)：2.000；基坑内侧水位到坑顶的距离(m)：6.000；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1 2.00 3.00 1.00 0.002 3.00 4.00 1.00 0.00荷载参数：序号类型面荷载q(kPa) 基坑边线距离b0(m) 宽度b1(m)1 满布 10.00 0.00 0.00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(°) 内聚力C(kPa) 饱容重(kN/m3)1 填土 7.00 18.0020.00 10.00 22.00二、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。

1-1剖面顶部坡面------------------------------------------------------------------------计算项目：等厚土层土坡稳定计算 3------------------------------------------------------------------------[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 14.000 7.800 02 10.000 0.000 1超载1 距离0.010(m) 宽10.000(m) 荷载(15.00--15.00kPa) 270.00(度)[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 50.000 19.000 --- 18.000 5.500 --- --- --- --- --- --- ---下部土层数 2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 --- 10.000 25.000 --- ------ --- --- --- ---2 40.000 18.000 --- 10.000 25.000 --- --- --- --- --- --- ---不考虑水的作用[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 = (5.200,17.160)(m)滑动半径 = 17.156(m)滑动安全系数 = 1.065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)--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------0.962 1.893 -12.707 0.95 18.00 5.50 6.45 0.00 0.00 0.000.00 0.00 -1.42 17.791.8932.825 -9.535 0.94 18.00 5.50 18.87 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -3.13 18.792.8253.756 -6.393 0.94 18.00 5.50 30.36 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -3.38 19.773.7564.687 -3.270 0.93 18.005.50 40.93 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -2.34 20.734.6875.619 -0.157 0.93 18.00 5.50 50.61 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -0.14 21.645.6196.550 2.955 0.93 18.00 5.50 59.38 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.06 22.506.5507.481 6.077 0.94 18.00 5.50 67.26 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 7.12 23.307.481 8.412 9.217 0.94 18.00 5.50 74.23 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 11.89 24.048.412 9.344 12.385 0.95 18.00 5.50 80.26 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 17.21 24.719.344 10.275 15.592 0.97 18.00 5.50 85.34 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 22.94 25.3210.275 11.206 18.850 0.98 18.00 5.50 89.41 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 28.89 25.8611.206 12.137 22.173 1.01 18.00 5.50 92.41 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 34.88 26.3412.137 13.069 25.577 1.03 18.00 5.50 94.30 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 40.71 26.7813.069 14.000 29.081 1.07 18.00 5.50 94.95 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 46.15 27.1714.000 14.930 32.706 1.10 18.00 5.50 89.51 0.00 0.00 0.00 0.00 13.79 55.82 28.2614.930 15.859 36.482 1.16 18.00 5.50 78.17 0.00 0.00 0.00 0.00 13.94 54.77 27.9415.859 16.789 40.453 1.22 18.00 5.50 65.10 0.00 0.00 0.00 0.00 13.94 51.29 27.7816.789 17.718 44.676 1.31 18.00 5.50 49.99 0.00 0.00 0.00 0.00 13.94 44.95 27.9117.718 18.648 49.238 1.42 18.00 5.50 32.35 0.00 0.00 0.00 0.00 13.94 35.06 28.5418.648 19.577 54.275 1.59 18.00 5.50 11.41 0.00 0.00 0.00 0.00 13.94 20.58 30.09总的下滑力 = 464.911(kN)总的抗滑力 = 495.285(kN)土体部分下滑力 = 464.911(kN)土体部分抗滑力 = 495.285(kN)筋带在滑弧切向产生的抗滑力 = 0.000(kN)筋带在滑弧法向产生的抗滑力= 0.000(kN)坡面基本处于稳定状态，设计可考虑坡面防护。

计算书目录1理正边坡稳定分析成果1.1Ⅰ－Ⅰ剖面------------------------------------------------------------------------1.1.1计算项目：Ⅰ－Ⅰ土坡稳定（工况1－一般气象条件＋土体自重）------------------------------------------------------------------------[计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 剩余下滑力计算不考虑地震不同土性区域数 4区号重度饱和重度粘聚力内摩擦角全孔压节点编号(kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 系数1 19.300 19.960 25.000 20.000 ---2 19.300 20.000 15.000 18.000 ---3 17.800 18.230 15.000 12.000 ---4 25.800 26.300 24440.000 21.150 ---[水面信息]采用总应力法考虑渗透力作用不考虑边坡外侧静水压力[计算条件]剩余下滑力计算目标: 计算剩余下滑力剩余下滑力计算时的安全系数: 1.015计算结果: 剩余下滑力 = -0.942(kN)本块下滑力角度 = 328.833(度)[计算条件]剩余下滑力计算目标: 计算剩余下滑力剩余下滑力计算时的安全系数: 1.000计算结果: 剩余下滑力 = -21.855(kN)本块下滑力角度 = 328.833(度)------------------------------------------------------------------------ 1.1.2计算项目：Ⅰ－Ⅰ土坡稳定（工况2－久雨（暴雨）＋土体自重）------------------------------------------------------------------------ [计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 剩余下滑力计算不考虑地震[坡面信息]不同土性区域数 4区号重度饱和重度粘聚力内摩擦角全孔压节点编号(kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 系数1 19.300 19.960 25.000 20.000 ---2 19.300 20.000 15.000 18.000 ---3 17.800 18.230 15.000 12.000 ---4 25.800 26.300 24440.000 21.150 ---[水面信息]采用总应力法考虑渗透力作用不考虑边坡外侧静水压力[计算条件]剩余下滑力计算目标: 计算剩余下滑力剩余下滑力计算时的安全系数: 0.851计算结果: 剩余下滑力 = 0.478(kN) 本块下滑力角度 = 328.833(度)[计算条件]剩余下滑力计算目标: 计算剩余下滑力剩余下滑力计算时的安全系数: 1.000计算结果: 剩余下滑力 = 250.877(kN) 本块下滑力角度 = 328.833(度) ------------------------------------------------------------------------ 1.1.3计算项目：Ⅰ－Ⅰ加固土坡稳定（工况1－一般气象条件＋土体自重）------------------------------------------------------------------------ [计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 剩余下滑力计算不考虑地震[坡面信息]坡面线段数 12坡面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 超载数1 0.381 2.947 02 3.791 0.000 03 3.561 2.049 04 2.136 1.229 05 4.855 2.794 06 3.829 2.203 07 4.060 0.935 08 7.920 2.844 09 3.572 1.995 010 3.813 1.233 011 0.452 0.377 012 5.858 5.284 0[土层信息]不同土性区域数 4区号重度饱和重度粘聚力内摩擦角全孔压节点编号(kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 系数1 19.300 19.960 25.000 20.000 ---2 19.300 20.000 15.000 18.000 ---3 17.800 18.230 15.000 12.000 ---4 25.800 26.300 24440.000 21.150 ---[水面信息]采用总应力法不考虑渗透力作用不考虑边坡外侧静水压力[滑面信息]滑面线段数 9 滑面线起始点坐标: (0.000,0.000)滑动面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 矢高(m) 粘聚力(kPa) 内摩擦角(度)1 1.941 -1.174 0.000 ---- ----2 3.130 -1.112 0.000 ---- ----3 4.056 -0.190 0.000 ---- ----4 5.735 0.940 0.000 ---- ----5 6.100 2.515 0.000 ---- ----6 8.547 5.978 0.000 ---- ----7 7.060 6.740 0.000 ---- ----8 6.000 6.740 0.000 ---- ----9 6.000 10.570 0.000 ---- ----[筋带信息]采用锚杆锚杆道数: 10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高度(m) (m) (m) (度) 力(kN) 长度(m) 周长(m) 度(kPa)1 3.00 3.60 15.00 25.00 720.00 3.00 0.41 400.002 4.60 3.60 15.00 25.00 720.00 3.00 0.41 400.003 6.20 3.60 15.00 25.00 720.00 3.00 0.41 400.004 7.80 3.60 15.00 25.00 720.00 3.00 0.41 400.005 9.40 3.60 12.00 25.00 720.00 3.00 0.41 400.006 11.00 3.60 12.00 25.00 720.00 3.00 0.41 400.007 12.60 3.60 12.00 25.00 720.00 3.00 0.41 400.008 14.20 3.60 12.00 25.00 720.00 3.00 0.41 400.009 15.80 3.60 12.00 25.00 720.00 3.00 0.41 400.0010 17.40 3.60 12.00 25.00 720.00 3.00 0.41 400.00 [计算条件]剩余下滑力计算目标: 计算剩余下滑力剩余下滑力计算时的安全系数: 1.640计算结果: 剩余下滑力 = -6.276(kN) 本块下滑力角度 = 328.833(度)------------------------------------------------------------------------1.1.4计算项目：Ⅰ－Ⅰ加固土坡(仅考虑锚杆)稳定（工况2－久雨（暴雨）＋土体自重）------------------------------------------------------------------------[计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 剩余下滑力计算不考虑地震[坡面信息]坡面线段数 12坡面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 超载数1 0.381 2.947 02 3.791 0.000 03 3.561 2.049 04 2.136 1.229 05 4.855 2.794 06 3.829 2.203 07 4.060 0.935 08 7.920 2.844 09 3.572 1.995 010 3.813 1.233 011 0.452 0.377 012 5.858 5.284 0[土层信息]不同土性区域数 4区号重度饱和重度粘聚力内摩擦角全孔压节点编号 (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 系数1 19.300 19.960 25.000 20.000 ---2 19.300 20.000 15.000 18.000 ---3 17.800 18.230 15.000 12.000 ---4 25.800 26.300 24440.000 21.150 ---[水面信息]采用总应力法不考虑渗透力作用不考虑边坡外侧静水压力[滑面信息]滑面线段数 9 滑面线起始点坐标: (0.000,0.000)滑动面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 矢高(m) 粘聚力(kPa) 内摩擦角(度)1 1.941 -1.174 0.000 ---- ----2 3.130 -1.112 0.000 ---- ----3 4.056 -0.190 0.000 ---- ----4 5.735 0.940 0.000 ---- ----5 6.100 2.515 0.000 ---- ----6 8.547 5.978 0.000 ---- ----7 7.060 6.740 0.000 ---- ----8 6.000 6.740 0.000 ---- ----9 6.000 10.570 0.000 ---- ----[筋带信息] 采用锚杆锚杆道数: 10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高度(m) (m) (m) (度) 力(kN) 长度(m) 周长(m) 度(kPa)1 3.00 3.60 15.00 25.00 100.00 3.00 0.41 400.002 4.60 3.60 15.00 25.00 100.00 3.00 0.41 400.003 6.20 3.60 15.00 25.00 100.00 3.00 0.41 400.004 7.80 3.60 15.00 25.00 100.00 3.00 0.41 400.005 9.40 3.60 12.00 25.00 100.00 3.00 0.41 400.006 11.00 3.60 12.00 25.00 100.00 3.00 0.41 400.007 12.60 3.60 12.00 25.00 100.00 3.00 0.41 400.008 14.20 3.60 12.00 25.00 100.00 3.00 0.41 400.009 15.80 3.60 12.00 25.00 100.00 3.00 0.41 400.0010 17.40 3.60 12.00 25.00 100.00 3.00 0.41 400.00 [计算条件]剩余下滑力计算目标: 计算剩余下滑力剩余下滑力计算时的安全系数: 1.250计算结果: 剩余下滑力 = 38.597(kN) 本块下滑力角度 = 328.833(度))------------------------------------------------------------------------1.1.5抗滑动桩验算------------------------------------------------------------------------原始条件:墙身尺寸:桩总长: 12.000(m)嵌入深度: 6.000(m)截面形状: 圆桩桩径: 0.200(m)桩间距: 0.600(m)嵌入段土层数: 1桩底支承条件: 铰接计算方法: M法土层序号土层厚(m) 重度(kN/m3) M(MN/m4) 1 50.000 25.800 20.000初始弹性系数A: 0.000(MN/m3)初始弹性系数A1: 0.000(MN/m3)桩前滑动土层厚: 6.000(m)桩顶锚索水平刚度: 1.000(MN/m)物理参数:桩混凝土强度等级: C25桩纵筋:I12.6桩纵筋级别: A3桩最大抵抗弯矩：19.22 kNm(安全系数1.25)桩最大抗剪力：561.1 kN(安全系数1.25)坡线与滑坡推力:参数名称参数值推力分布类型矩形桩后剩余下滑力水平分力 45.000(kN/m)桩后剩余抗滑力水平分力 0.000(kN/m)滑坡推力作用情况[桩身所受推力计算]假定荷载矩形分布:桩后: 上部=4.500(kN/m) 下部=4.500(kN/m)桩前: 上部=0.000(kN/m) 下部=0.000(kN/m)桩前分布长度=6.000(m)桩身内力计算计算方法: m 法内侧最大弯矩 = 18.797(kN-m) 距离桩顶 6.720(m)外侧最大弯矩 = 19.281(kN-m) 距离桩顶 2.640(m)最大剪力 = 17.968(kN) 距离桩顶 6.000(m)桩顶位移 = 44(mm)锚索水平拉力 = 14.432(kN)------------------------------------------------------------------------1.1.6计算项目：Ⅰ－Ⅰ加固土坡(锚杆＋抗滑桩)稳定（工况2－久雨（暴雨）＋土体自重）------------------------------------------------------------------------Ⅰ－Ⅰ加固土坡稳定性验算注：利用理正边坡稳定分析软件计算时，将抗滑桩所承担的抗滑力以锚杆力的形式施加。

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ƒ=tan24º=0.445。

2.行车荷载当量高度换算高度为:25500.8446(m)5.512.818.5NQhBLλ⨯===⨯⨯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 dB 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K3.1 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。

m土坡稳定性计算计算书公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]6-7m土坡稳定性计算书本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣编着中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编着人民教同出版社、《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；条分块数：50；不考虑地下水位影响；放坡参数：序号放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m)12荷载参数：序号类型面荷载q(kPa) 基坑边线距离b1(m) 宽度b(m)1 满布 -- --土层参数：极限摩擦阻力(kPa)15饱和重度γ(kN/m3)sat序号2土名称中风化岩土厚度(m)土的重度γ(kN/m3)22土的内摩擦角φ(°)45粘聚力C(kPa)30(kN/m3)22极限摩擦阻力(kPa)60饱和重度γsat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≥的要求。

三、计算公式:Fs =∑{cili+[(γh1i+γ'h2i)bi+qbi]cosθitanφi}/∑[(γh1i+γ'h2i )bi+qbi]sinθi 式子中：Fs--土坡稳定安全系数；ci--土层的粘聚力；li--第i条土条的圆弧长度；γ --土层的计算重度；θi--第i条土中线处法线与铅直线的夹角；φi--土层的内摩擦角；bi--第i条土的宽度；hi--第i条土的平均高度；h1i--第i条土水位以上的高度；h2i--第i条土水位以下的高度；γ' --第i条土的平均重度的浮重度；q --第i条土条土上的均布荷载；其中，根据几何关系，求得hi为：hi =(r2-[×bi-l]2)1/2-[r+l-×bi]tanα式子中：r --土坡滑动圆弧的半径；l 0 --坡角距圆心垂线与坡角地坪线交点长度； α --土坡与水平面的夹角； h 1i 的计算公式h 1i =h w -{(r-h i /cos θi )×cos θi -[rsin(β+α)-H]} 当h 1i ≥ h i 时，取h 1i = h i ； 当h 1i ≤0时，取h 1i = 0； h 2i 的计算公式：h 2i = h i -h 1i ； h w --土坡外地下水位深度； l i 的几何关系为：l i ={arccos[((i-1)×b i -l 0)/r]-arccos[(i ×b i -l 0)/r]×2×r ×π}/360 θi =90-arccos[(×b i -l 0)/r] 四、计算安全系数:将数据各参数代入上面的公式，通过循环计算，求得最小的安全系数Fs ：------------------------------------------------------------------------------------计算步数 安全系数 滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m)第1步 示意图如下：计算步数安全系数滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m)第2步示意图如下：--------------------------------------------------------------------------------------计算结论如下：第 1 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= > 满足要求! [标高 m]第 2 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= > 满足要求! [标高 m]。

第五章 土压力和土坡稳定（7学时）内容提要1．挡土墙的土压力 2．朗肯土压力理论 3．库仑土压力理论 4．挡土结构设计简介 5. 土坡的稳定性分析能力培养要求1．用朗肯理论计算均质土的主动土压力与被动土压力。

2．用朗肯理论计算常见情况下的主动土压力。

3．用库仑理论计算土的主动与被动土压力。

4．会分析挡土墙的稳定性，简单挡土结构设计。

5．无粘性土坡的稳定分析。

6．用条分法对粘性土土坡进行的稳定分析。

7．会分析土坡失稳的原因，提出合理的措施。

教学形式教师主讲、课堂讨论、学生讲评、提问答疑、习题分析等第一节 挡土墙的土压力教学目标1．掌握三种土压力的概念。

2．掌握静止土压力计算。

教学内容设计及安排 【基本内容】一、挡土墙的位移与土体的状态 土压力的类型土压力（kN/m ）⎪⎩⎪⎨⎧→⇒→⇒→⇒如桥墩墙推土被动土压力如一般的重力式挡土墙土推墙主动土压力如地下室侧墙墙不动静止土压力p a E E E 01．静止土压力——挡土墙在土压力作用下不发生任何变形和位移（移动或转动）墙后填土处于弹性平衡状态，作用在挡土墙背的土压力。

2．主动土压力——挡土墙在土压力作用下离开土体向前位移时，土压力随之减少。

当位移至一定数值时，墙后土体达到主动极限平衡状态。

此时，作用在墙背的土压力称为主动土压力。

3．被动土压力——挡土墙在外力作用下推挤土体向后位移时，作用在墙上的土压力随之增加。

当位移至一定数值时，墙后土体达到被动极限平衡状态。

此时，作用在墙上的土压力称为被动土压力。

【讨论】△a<<△p ， E a <E 0<<E p二、土压力的计算简化处理——作用在挡土结构物背面上的静止土压力可视为天然土层自重应力的水平分量。

如图所示，在墙后填土体中任意深度z处取一微小单元体，作用于单元体水平面上的应力为γz ，则该点的静止土压力，即侧压力强度为：p 0＝K 0γz （kPa ） K 0——土的侧压力系数，即静止土压力系数：静止土压力系数的确定方法⎪⎩⎪⎨⎧'采用经验值—较适合于砂土—－＝采用经验公式：—较可靠—测定通过侧限条件下的试验ϕsin 10K由上式可知，静止土压力沿墙高为三角形分布，如图所示，取单位墙长计算，则作用在墙上的静止土压力为（由土压力强度沿墙高积分得到）E 0＝0221K h γ（kN/m ）——静止土压力分布图面积如图所示土压力作用点——距墙底h/3处（可用静力等效原理求得）静止土压力的应用⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧隧道涵洞侧墙底版连成整体）水闸、船闸边墙（与闸拱座（没有位移）岩基上的挡土墙地下室外墙【讨论】如果墙后有均布荷载q ，怎样求静止土压力？第二节 朗肯土压力理论教学目标掌握朗肯土压力理论的原理与假定，并能计算各种情况下的主动、被动土压力。

简布法计算土坡稳定程序
简布法是一种用于计算土坡稳定性的常用方法之一，通过评估土坡上受力区域的稳定性来确定土坡是否能够稳定。

以下是用简布法计算土坡稳定性的基本步骤：
1. 确定土坡的几何形状，包括坡高、坡角和坡面形状等参数。

2. 识别所有可能影响土坡稳定性的受力，包括重力、剪切力、抗滑力等。

3. 将土坡上的受力分解成垂直于坡面和平行于坡面的两个方向。

4. 分析垂直于坡面方向的受力，计算出它们对土坡稳定性的影响。

5. 分析平行于坡面方向的受力，计算出它们对土坡稳定性的影响。

6. 根据计算结果，评估土坡的稳定性，并确定是否需要采取进一步的措施来增强土坡的稳定性。

需要注意的是，简布法是一种简化的计算方法，它基于一些理想化的假设。

当土坡的几何形状、土壤性质和外部荷载等条件复杂或变化较大时，可能需要采用其他更复杂的稳定性计算方法来获得更准确的结果。

因此，在实际工程中，应根据具体情况选择适当的计算方法。

荷载参数：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 2.000.001 4.50 4.50 3.000.002 6.20 6.20 3.000.00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。

三、计算公式:式子中：Fs--土坡稳定安全系数；c--土层的粘聚力；li--第i条土条的圆弧长度；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；bi--第i条土的宽度；hi--第i条土的平均高度；h1i――第i条土水位以上的高度；h2i――第i条土水位以下的高度；γ'――第i条土的平均重度的浮重度；q――第i条土条土上的均布荷载；其中，根据几何关系，求得hi为：式子中：r--土坡滑动圆弧的半径；l0--坡角距圆心垂线与坡角地坪线交点长度；α---土坡与水平面的夹角；h1i的计算公式当h1i≥hi时，取h1i=hi；当h1i≤0时，取h1i=0；h2i的计算公式：h2i=h i-h1i；hw――土坡外地下水位深度；li的几何关系为：四、计算安全系数:将数据各参数代入上面的公式，通过循环计算，求得最小的安全系数Fs：计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)半径R(m)第1步 1.39145.259-0.0388.4498.449示意图如下：计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)半径R(m)第2步 1.32152.516-0.02818.94718.947示意图如下：计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)半径R(m)第3步 1.32555.0110.27926.29626.298示意图如下：lg(1 + )计算结论如下：第 1 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 1.391>1.30 满足要求! [标高 -5.000 m]第 2 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 1.321>1.30 满足要求! [标高 -10.000 m]第 3 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 1.325>1.30 满足要求! [标高 -13.000 m]附件二 集水明排降水计算书集水明排降水计算书1、基坑涌水量计算：均质含水层潜水完整井基坑涌水量计算基坑远离地面水源时Q = 1.366K( 2H - S )SR r 0式中 Q ——基坑涌水量；K ——土壤的渗透系数（取 k=20m/d ）；H ——潜水含水层厚度；S——基坑水位降深；R——降水影响半径；宜通过试验或根据当地经验确定，当基坑安全等级为二、三级时，对潜水含水层按下式计算：R=2S kHk——土的渗透系数；r0——基坑等效半径；当基坑为圆形时，基坑等效半径取圆半径。

土质边坡稳定分析程序STAB说明书第1章STAB程序简介1.1 STAB程序开发过程STAB程序前后经过了三十年的开发过程。

1976年，本程序作者陈祖煜参加水利电力部第二工程局官厅水库抗震加固工程时，在北京大学DJS−60机上与黄国兴共同开发了一个圆弧滑裂面的土石坝边坡稳定分析的程序。

现在的STAB程序仍然保留了这一版本对边坡几何形状处理的主要特点。

1979至1981年，陈祖煜赴加拿大Alberta大学进修，在Morgenstern教授的指导下，对边坡稳定分析的通用条分法做出了改进，并编制了相应的程序。

1982至1984年，作者在潘家铮院士主持的“水工建筑物设计专用程序”项目中，承担了编制土石坝边坡稳定设计专用程序的工作。

在这一项目中，本程序被正式命名为STAB。

1984年，水利水电规划设计院在黄山组织专题审查会，并于1984年12月12日以(84)水规字第3号文正式批准，STAB为水利水电系统土石坝设计专用程序，在水利水电设计系统中推广使用。

1984至1995年，作者在推广使用STAB程序的过程中，将其改造成微机DOS版，并命名为STAB95。

1995年至现在，STAB95逐步获得推广。

在此过程中，顺应微机操作系统从DOS转向WINDOWS的潮流，提出了STAB95的WINDOWS仿真DOS环境下运行的版本。

并根据新颁布的水工建筑物抗震设计规范，修改了7度和9度地震时输入的地震加速度系数。

2005年，STAB95正式升级为WINDOWS界面交互式的软件STAB2007。

与本程序配套的是一个在AUTO CAD中自动捕捉边坡几何信息的程序STAB_EMU.LSP。

使用该程序，可以方便地将边坡几何图形中的点和线段的相关信息自动记录到一个文件中，使准备数据文件的工作大大简化，同时也减少了由于错输了有关信息导致分析计算受阻的可能性，因此，STAB_EMU.LSP是一个与STAB2007密不可分的辅助软件。