15号房土坡稳定性计算书
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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]。
边坡稳定性计算范文
边坡稳定性计算是一个重要课题,过去十多年来它的重要性被进一步
提高,因为洪水、地震等灾害直接威胁到边坡的稳定性。
因此,为了保证
边坡的安全性,有必要对边坡的稳定性进行计算。
本文的主要内容是介绍
边坡稳定性计算的基本原理,以及如何有效地对边坡的稳定性进行计算。
首先,在计算边坡稳定性之前,需要对边坡的形态特征以及位置等进
行检查,以确定边坡的构造和结构特性。
这就是边坡稳定性计算中的第一步,也是最重要的一步,必须进行认真的分析和解释。
其次,还需要确定边坡的土体参数,如抗剪强度、摩擦角、内摩擦角、塑性模量、粘聚力、重力加速度等,以及边坡所载的荷载属性,例如水压、外力等,这些参数将是计算边坡稳定性的基础。
再次,应采用其中一种理论模型来描述边坡的稳定性,最常用的可能
是黎曼模型和兰特模型,它们可以提供一定的系统化的方法来考虑边坡的
稳定性。
由于这两种模型都假定边坡为完全线性系统,因此应选择一种更
适合本领域的模型,例如综合非线性变形潜力模型,来对边坡的有效性进
行计算。
第四,对边坡稳定性的计算。
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]。
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。
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。
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。
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):2.000;基坑内侧水位到坑顶的距离(m):4.500;放坡参数:序号放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m)1 2.20 1.20 0.802 2.30 1.00 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b0(m)1 局布 3.00 1 1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。
三、计算公式:F s=∑{c i l i+[(γh1i+γ'h2i)b i+qb i]cosθi tanφi}/∑[(γh1i+γ'h2i)b i+qb i]sinθi式子中:F s --土坡稳定安全系数;c i --土层的粘聚力;l i--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;b i --第i条土的宽度;h i --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h i为:h i=(r2-[(i-0.5)×b i-l0]2)1/2-[r+l0-(i-0.5)×b i]tanα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h1i=h w-{(r-h i/cosθi)×cosθi-[rsin(β+α)-H]}当h1i≥ h i时,取h1i = h i;当h1i≤0时,取h1i = 0;h2i的计算公式:h2i = h i-h1i;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-l0)/r]-arccos[(i×b i-l0)/r]×2×r×π}/360θi=90-arccos[((i-0.5)×b i-l0)/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 1.571 84.935 -351.284 191.238399.965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 2.765 30.495 0.561 6.516 6.541 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= 1.571>1.30 满足要求! [标高-2.300 m]第2 步开挖内部整体稳定性安全系数Fs= 2.765>1.30 满足要求! [标高-4.500 m]。
第九章土坡稳定分析土坡就是具有倾斜坡面的土体。
土坡有天然土坡,也有人工土坡。
天然土坡是由于地质作用自然形成的土坡,如山坡、江河的岸坡等;人工土坡是经过人工挖、填的土工建筑物,如基坑、渠道、土坝、路堤等的边坡。
本章主要学习目前常用的边坡稳定分析方法,学习要点也是与土的抗剪强度有关的问题。
第一节概述学习土坡的类型及常见的滑坡现象。
一、无粘性土坡稳定分析学习两种情况下(全干或全淹没情况、有渗透情况)无粘性土坡稳定分析方法。
要求掌握无粘性土坡稳定安全系数的定义及推导过程,坡面有顺坡渗流作用下与全干或全淹没情况相比无粘性土土坡的稳定安全系数有何联系。
二、粘性土坡的稳定分析学习其整体圆弧法、瑞典条分法、毕肖甫法、普遍条分法、有限元法等方法在粘性土稳定分析中的应用。
要求掌握圆弧法进行土坡稳定分析及几种特殊条件下土坡稳定分析计算。
三、边坡稳定分析的总应力法和有效应力法学习稳定渗流期、施工期、地震期边坡稳定分析方法。
四、土坡稳定分析讨论学习讨论三个问题:土坡稳定分析中计算方法问题、强度指标的选用问题和容许安全系数问题。
第二节基本概念与基本原理一、基本概念1.天然土坡 (naturalsoilslope) :由长期自然地质营力作用形成的土坡,称为天然土坡。
2.人工土坡 (artificialsoilslope) :人工挖方或填方形成的土坡,称为人工土坡。
3.滑坡 (landslide) :土坡中一部分土体对另一部分土体产生相对位移,以至丧失原有稳定性的现象。
4.圆弧滑动法(circleslipmethod) :在工程设计中常假定土坡滑动面为圆弧面,建立这一假定的稳定分析方法,称为圆弧滑动法。
它是极限平衡法的一种常用分析方法。
二、基本规律与基本原理(一)土坡失稳原因分析土坡的失稳受内部和外部因素制约,当超过土体平衡条件时,土坡便发生失稳现象。
1.产生滑动的内部因素主要有:(1)斜坡的土质:各种土质的抗剪强度、抗水能力是不一样的,如钙质或石膏质胶结的土、湿陷性黄土等,遇水后软化,使原来的强度降低很多。
边坡稳定性分析计算书----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 计算项目:边坡稳定安全性等级为三级,最小安全系数取1.25,最大坡高取7米。
计算软件采用理正边坡稳定性分析系统6.0(网络版)----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- [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: 直线滑动法地震烈度: 8 度水平地震系数: 0.200地震作用综合系数: 0.250地震作用重要性系数: 0.900地震力作用位置: 质心处水平加速度分布类型:矩形[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 3.000 3.000 02 2.500 0.000 03 4.000 4.000 04 15.000 0.000 1超载1 距离1.000(m) 宽6.000(m) 荷载(20.00--20.00kPa) 270.00(度)[土层信息]上部土层数 1层号层厚重度饱和重度粘结强度孔隙水压(m) (kN/m3) (kN/m3) (kpa) 力系数1 20.000 16.000 ---- 120.000 ---层号粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩(kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度)1 8.000 15.000 ---- ----层号十字板? 强度增十字板羲? 强度增长系(kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值1 --- --- --- ---================================================================ 下部土层数 1层号层厚重度饱和重度粘结强度孔隙水压(m) (kN/m3) (kN/m3) (kpa) 力系数1 20.000 16.000 ---- 120.000 ---层号粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩(kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度)1 8.000 15.000 ---- ----层号十字板? 强度增十字板羲? 强度增长系(kPa) 长系数下值(kPa) 数水下值1 --- --- --- ---不考虑水的作用[计算条件]稳定计算目标: 自动搜索最危险滑裂面自动搜索时Y坐标增量: 0.500(m)自动搜索时角度的增量: 1.000(度)破裂面的最小角度: 10.000(度)破裂面的最大角度: 50.000(度)------------------------------------------------------------------------ 计算结果:------------------------------------------------------------------------ [计算结果图]最不利破裂面:定位高度: 0.000(m)破裂面仰角: 23.000(度)安全系数 = 1.267起始x 终止x Ci 謎条重浮力水平地震力渗透力附加力X 附加力Y 下滑力抗滑力竖向地震力 (m) (m) (kPa) (度) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN)---------------------------------------------------------------------------------------0.000 3.000 8.000 15.000 41.44 0.00 1.86 0.00 0.00 0.00 17.91 36.10 0.003.000 5.500 8.000 15.000 47.84 0.00 2.15 0.00 0.00 0.00 20.67 33.30 0.005.500 9.500 8.000 15.000 116.25 0.00 5.23 0.00 0.00 0.00 50.24 62.89 0.009.500 16.491 8.000 15.000 165.96 0.00 7.47 0.00 0.00 119.82 118.54 130.46 0.00总的下滑力 = 207.360(kN)总的抗滑力 = 262.753(kN)土体部分下滑力 = 207.360(kN)土体部分抗滑力 = 262.753(kN)筋带在直线轴向产生的抗滑力 = 0.000(kN)筋带在直线法向产生的抗滑力= 0.000(kN)。
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。
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]。
土坡稳定性计算计算书本工程由东台市保障性住房建设有限公司投资建设,盐城同济建筑市政设计院有限公司设计,东台市建筑设计研究院有限公司地质勘察,南京旭光建设监理有限公司监理,江苏创迎建设有限公司组织施工;由范群山担任项目经理,杨祝才担任技术负责人。
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):0.000;基坑内侧水位到坑顶的距离(m):3.000;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 2.05 3.00 30.00 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 粉土 2.00 18.20 7.50 12.20 22.002 粘性土 1.90 18.30 5.60 11.80 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。
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。
15号房土坡稳定性计算书
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:
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):1.000;
基坑内侧水位到坑顶的距离(m):5.200;
放坡参数:
序号放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m)
1 5.24 4.50 1.20
荷载参数:
序号类型面荷载q(kPa) 基坑边线距离b1(m) 宽度b0(m)
1 局布 6.00 1 3
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。
三、计算公式:
F s=∑{c i l i+[(γh1i+γ'h2i)b i+qb i]cosθi tanφi}/∑[(γh1i+γ'h2i)b i+qb i]sinθi
式子中:
F s --土坡稳定安全系数;
c i --土层的粘聚力;
l i--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;
b i --第i条土的宽度;
h i --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h i为:
h i=(r2-[(i-0.5)×b i-l0]2)1/2-[r+l0-(i-0.5)×b i]tanα
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
h1i=h w-{(r-h i/cosθi)×cosθi-[rsin(β+α)-H]}
当h1i≥ h i时,取h1i = h i;
当h1i≤0时,取h1i = 0;
h2i的计算公式:
h2i = h i-h1i;
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-l0)/r]-arccos[(i×b i-l0)/r]×2×r×π}/360
θi=90-arccos[((i-0.5)×b i-l0)/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 1.417 87.145 -798.503 438.850 911.151 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= 1.417>1.30 满足要求! [标高-5.240 m]。