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佳木斯职业学院学报2019年第11期总第204期No.11. 2019Sum 204土坡是具有倾斜坡面的土体。
地质作用形成天然土坡、人工开挖或回填形成人工土坡。
自然土坡与人造边坡的垮塌是经常发生的工程事故。
1999年，中国建筑工业出版社出版了曾宪明等撰写的专著《基坑与边坡事故警示录》，这本专著记录了243起基坑与人造边坡工程失事实例。
土坡稳定分析是《土力学》课程的重要内容，土坡稳定分析的条分法是土坡稳定分析的一种经典算法，目前仍被普遍应用，也是教学的重点和难点。
条分法是先假定可能的滑裂面，然后将滑动土体竖直划分成若干土条，把各土条当成刚体，分别求出各土条相对于滑动圆心的滑动力矩和抗滑力矩，然后求出土坡的稳定安全系数。
土坡的稳定问题是一个高次超静定问题，无法直接求解。
一般通过各种假设以减少未知量个数来实现土坡稳定性分析。
无论是瑞典条分法、Bishop 条分法还是简布法，都涉及最危险滑动圆弧的搜索。
只有找出最危险滑动面，并计算其安全系数才能判断土坡的稳定性。
值得注意的是，条分法是通过试算确定最危险滑动面，计算的滑动圆弧越多，搜索到真正的最危险滑动面的概率就越大。
在搜索最危险滑动面的过程中，每确定一个新的滑动圆弧，都需要重新分条，并计算滑动力矩和抗滑力矩之比，确定安全系数，工作量相当浩繁。
随着技术的进步，岩土工程计算分析软件在土木工程的设计、施工和教学过程中的作用日益突出。
将岩土工程分析软件运用到土力学的教学过程中，不仅可以提升教学效果，还可以培养学生应用软件的能力，实现课堂教学与工程实践的对接。
当前岩土工程软件在土力学教学中的应用并不多，本文尝试用SLIDE 边坡分析软件来优化土力学边坡稳定分析的教学过程，探讨岩土工程软件在教学中的应用，以求抛砖引玉，探索土力学教学改革方法。
一、条分法的基本步骤条分法是建立在刚体极限平衡的理论之上的土坡稳定性分析方法。
该方法通过试算来搜索土坡的最危险滑动面，利用最危险滑动面的安全系数来判断土坡的稳定性。
边坡稳定性分析报告
1、边坡稳定性分析：
K s =（γv cosθtgφ+ Ac）/γv sinθ式中γ为岩土体的重度; c为结构面凝聚力; φ为结构面内摩擦角; A为结构面面积; v为岩土体积; θ为结构面倾角。
由于本工程边坡为折线边坡，故对边坡分为两段边坡（1:1.5边坡为边坡一，1:2边坡为边坡二）进行分析，详见图1-1；
边坡一：K s =（γv cosθtgφ+ Ac）/γv sinθ
=（1.21*19*0.83*0.364+1.21*15）/（19*1.21*0.555）=1.97＞1
边坡二：K s =（γv cosθtgφ+ Ac）/γv sinθ
=（1.21*19*0.894*0.364+23.2*15）/（19*23.2*0.447）=2.49＞1
两个边坡稳定系数都大于1，但未考虑开挖过程中机械扰动、降雨及边坡透水对边坡稳定性的影响因此对理论计算得到的安全系数应进行修正, 如表1。
表1稳定性安全系数修正表
2、主动土压力计算
Ea=φc*r*h2Ka/2
=357.22KN
Φc=1.2，由于挖方高度大于8m，Φc=1.2。
r=19KN/m3,h=8m,Ka=tg2(45-φ/2)
3、备注
本验算未考虑上部行车荷载，尽管验算边坡稳定性符合要求但在施工过程中应该在边坡埋设位移观测桩，每天按一定频率进行观测。
位移观测埋设如下：距离开挖断面外6-10m埋设，每个断面埋设3根。
在施工过程中如发现位移量超出规定范围应立即停止施工对边坡进行防护作业，边坡防护可采用钢花管深层注浆处理。
基础例题10 二维边坡稳定分析1GTS基础例题10- 二维边坡稳定分析运行G T S 1概要 3生成分析数据 5 属性 / 5二维几何建模9 多义线 / 9交叉分割 / 10生成二维网格11 显示网格播种信息, 网格尺寸控制 / 11自动划分平面网格 / 13网格组, 修改单元参数 / 14分析 16 支撑 / 16自重 / 17分析工况 / 19分析 / 22查看分析结果23 位移 / 24最大剪切应变 / 252GTS 基础例题10GTS基础例题10二维边坡稳定分析在施工现场边坡发生破坏不但会影响工期也会给人生命带来危险。
所以从安全管理这个角度来看边坡稳定分析比较重要。
在此例题中我们主要针对二维边坡里包含软弱层的均匀土坡进行边坡稳定分析。
然后介绍一下通过比以前的极限平衡法能够更有效的描述边坡破坏模式的强度折减法来计算边坡的安全系数的方法。
查看边坡稳定分析所计算的安全系数以及通过最大剪切变形率的相关等值线来查看破坏形状。
运行GTS通过DXF文件导入模型形状。
1.运行GTS。
2.点击 文件 > 新建打开新项目。
3.弹出项目设定对话框。
4.在项目名称里输入‘基础例题 10’。
5.模型类型指定为‘2D’。
6.分析约束指定为‘X-Z 平面’。
7.重力方向自动指定为‘Z’。
8.点击单位系统右侧的。
9.在单位系统对话框里内力(质量)指定为‘KN (ton)’。
10.点击。
11.其它的直接使用程序设定的默认值。
12.项目设定对话框里点击。
1GTS 基础例题102概要此操作例题里主要对内部有一个软弱层的均质土坡进行边坡稳定验算。
地层和软弱层分别使用不同的材料，在GTS里直接建立几何形状。
GTS 基础例题 10 - 1GTS 基础例题 10 - 2材料不同的部分捆绑成网格组以便于管理。
网格组的名称如下。
GTS 基础例题 10 - 3ClayThin LayerGTS 基础例题103各网格组的材料和特性如下所示。
专业的岩土工程分析工具——Rocscience系列软件Rocscience公司成立于1996年，总部设在加拿大多伦多市，公司致力于开发易于使用、稳定可靠的二维和三维岩土工程分析和设计软件。
提供高品质的岩土分析工具，能够快速、准确的对地表和地下的岩土工程结构进行分析，从而提高项目的安全性和降低设计成本。
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Rocscience岩土系列软件包含以下十二款专业分析软件：Slide 边坡稳定性分析软件Phase2开挖和边坡稳定分析软件Swedge 岩质边坡三维楔体稳定性分析软件RocPlane 岩质边坡平面滑动稳定分析软件RocTopple 岩质边坡倾倒破坏分析软件Examine3D三维地下工程开挖分析软件Unwedge 地下岩体硐室开挖稳定性分析软件RocSupport 软岩开挖支护体系评价软件Settle3D 三维沉降固结分析软件RocFall 落石统计分析软件Dips 地质方位数据图解和统计分析软件RocData 岩石、土和不连续强度分析软件一、Slide 边坡稳定分析性软件（2D Limit Equilibrium Slope Stability Analysis）Slide是一款功能全面的边坡稳定分析软件，能够分析所有类型的土质和岩质、天然或人工边坡、路堤、坝体、挡土墙等，能够进行水位骤降分析、参数敏感性分析和边坡失效概率分析以及支护设计。
