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边坡稳定性设计计算

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边坡稳定性计算

一、基本资料

土力学指标：

天然容重(KN/m3) 塑限（%） 液限（%） 含水量（%） 粘聚力(kPa) 内摩擦角（。） tanφ

18 14 27 19 19 28 0.53171

二、稳定性验算

公路按一级公路标准，双向四车道，设计车速为80km/h，路基宽度为24.5m，荷载为车辆重力标准值550KN，中间带取2m，车道宽度3.75m，硬路肩2.5m，土路肩0.75m，进行最不利布载时对左右各布3辆车。

路堤横断面图如下：

1) 将标准车重转换成土柱高度，按下列公式计算：

ℎ0=𝑁𝑄𝐵𝐿𝛾

公式中：L按《公路丁程技术标准》(JTG BOl)规定对千标准车辆荷载取 12.

8m。

B为荷载横向分布宽度 (m)表示如下：

B=Nb+(N-1)m+d 其中：N为车辆数,取6;m为相邻两车的轮距，取1.3m ;d为轮胎着地宽度，取0.6m。即：

B = 6×1.8+（6-1）×1.3+0.6 = 17.9m

因此ℎ0=𝑁𝑄𝐵𝐿𝛾 =6×55017.9×12.8×18 =0.8m

2) 计算高度H

H = h0+H1+H2 =0.8+7+8 =15.8m

3) 计算平均坡度I

已知上部坡度为1:1.25,下部坡度为1:1.5,台阶宽为2m，由已知数据可得平均坡度I为：

I =（0.8+7+8）：（8.75+2+12）=1：1.44 =1：1.5

查规范得β1=26°、β2=35°

三、按4.5H法确定滑动圆心辅助线，并绘制不同位置的滑动曲线

1) 滑动曲线过路基左边缘3/4处，将圆弧范围土体分成8块，如下：（从右往左分为5100×7+5450×1，8块）

分段 Li 角度 弧度 SINαi COSαi 面积 Wi Ni Ti

1 11.569 66.51058 1.16083 0.91713 0.39858 31.486 566.748 225.894 519.784

2 7.018 44.15187 0.77060 0.69656 0.71750 66.415 1195.47 857.745 832.720

3 5.848 30.05983 0.52464 0.50090 0.86550 85.541 1539.738 1332.648 771.261

4 5.334 17.71610 0.30920 0.30430 0.95258 95.078 1711.404 1630.242 520.782

5 5.124 5.59188 0.09760 0.09744 0.99524 83.361 1500.498 1493.357 146.211

6 5.125 -5.32242 -0.09289 -0.09276 0.99569 66.683 1200.294 1195.119 -111.340

7 5.336 -17.59638 -0.30711 -0.30231 0.95321 47.507 855.126 815.114 -258.513

8 6.282 -30.16920 -0.52655 -0.50256 0.86455 19.153 344.754 298.055 -173.258

Σ 51.636 110.942 1.936 1.619 6.743 495.224 8914.032 7848.175 2247.647

𝐾=𝛴𝑁𝑖𝑡𝑎𝑛𝜑+𝑐𝐿𝛴𝑇𝑖 K1=2.29308138 2) 滑动曲线过路基中线，将圆弧范围土体分成8块，如下：（从右往左分为4375×8，8块）

分段 Li 角度 弧度 SINαi COSαi 面积 Wi Ni Ti

1 8.538 59.51008 1.03865 0.86172 0.50739 18.096 325.728 165.270 280.686

2 6.016 44.22272 0.77183 0.69745 0.71663 41.65 749.7 537.261 522.878

3 5.133 31.97532 0.55807 0.52955 0.84828 55.963 1007.334 854.498 533.438

4 4.690 21.46746 0.37468 0.36597 0.93063 54.887 987.966 919.426 361.569

5 4.464 11.83370 0.20654 0.20507 0.97875 45.51 819.18 801.770 167.991

6 4.378 2.35378 0.04108 0.04107 0.99916 39.382 708.876 708.278 29.113

7 4.410 -6.89603 -0.12036 -0.12007 0.99277 26.145 470.61 467.205 -56.505

8 4.517 -16.04089 -0.27997 -0.27632 0.96106 93.23 1678.14 1612.801 -463.709

Σ 42.146 148.426 2.591 2.304 6.935 374.863 6747.534 6066.509 1375.459

𝐾=𝛴𝑁𝑖𝑡𝑎𝑛𝜑+𝑐𝐿𝛴𝑇𝑖 K2=2.927310951 3) 滑动曲线过路基左边缘1/4处，将圆弧范围土体分成8块，如下：（从右往左分为3600×7+3675×1，8块）

分段 Li 角度 弧度 SINαi COSαi 面积 Wi Ni Ti

1 6.326 55.83397 0.97449 0.82741 0.56159 10.063 181.134 101.724 149.873

2 5.013 44.60049 0.77843 0.70216 0.71202 24.894 448.092 319.050 314.632

3 4.384 35.32022 0.61645 0.57815 0.81593 27.743 499.374 407.456 288.711

4 4.022 27.45100 0.47911 0.46099 0.88741 25.056 451.008 400.227 207.910

5 3.802 19.78119 0.34525 0.33843 0.94099 23.574 424.332 399.293 143.606

6 3.762 12.12189 0.21157 0.20999 0.97770 20.373 366.714 358.537 77.007

7 3.610 4.75312 0.08296 0.08286 0.99656 13.502 243.036 242.200 20.139

8 3.702 -2.40010 -0.04189 -0.04188 0.99912 5.000 90 89.921 -3.769

Σ 34.621 197.462 3.446 3.158 6.891 150.205 2703.690 2318.409 1198.109

𝐾=𝛴𝑁𝑖𝑡𝑎𝑛𝜑+𝑐𝐿𝛴𝑇𝑖 K3=1.577920519 4) 滑动曲线过路基左边缘3/16处，将圆弧范围土体分成8块，如下：（从右往左分为3400×7+3543×1，8块）

分段 Li 角度 弧度 SINαi COSαi 面积 Wi Ni Ti

1 5.819 54.29763 0.94767 0.81206 0.58357 8.560 154.08 89.917 125.122

2 4.745 44.98813 0.78519 0.70696 0.70725 20.019 360.342 254.853 254.747

3 4.190 35.97831 0.62794 0.58748 0.80924 21.046 378.828 306.563 222.553

4 3.856 28.74858 0.50176 0.48097 0.87674 19.034 342.612 300.381 164.785

5 3.643 21.67629 0.37832 0.36936 0.92929 19.458 350.244 325.477 129.367

6 3.508 14.90336 0.26011 0.25719 0.96636 16.443 295.974 286.018 76.121

7 3.400 7.71196 0.13460 0.13419 0.99096 10.963 197.334 195.549 26.481

8 3.487 1.54496 0.02696 0.02696 0.99964 4.180 75.24 75.213 2.029

Σ 32.648 209.849 3.663 3.375 6.863 119.703 2154.654 1833.970 1001.206

𝐾=𝛴𝑁𝑖𝑡𝑎𝑛𝜑+𝑐𝐿𝛴𝑇𝑖 K4=1.593530716 5) 滑动曲线过路基左边缘1/8处，将圆弧范围土体分成8块，如下：（从右往左分为3300×7+2712×1，8块）

分段 Li 角度 弧度 SINαi COSαi 面积 Wi Ni Ti

1 5.459 53.25355 0.92945 0.80129 0.59827 7.568 136.224 81.499 109.155

2 4.580 45.14759 0.78797 0.70893 0.70528 14.839 267.102 188.382 189.356

3 4.090 36.84797 0.64312 0.59969 0.80023 15.290 275.22 220.239 165.048

4 3.782 30.16194 0.52643 0.50245 0.86461 14.351 258.318 223.344 129.791

5 3.578 22.74538 0.39698 0.38664 0.92223 15.792 284.256 262.150 109.904

6 3.442 17.02852 0.29720 0.29285 0.95616 12.533 225.594 215.704 66.065

7 3.356 11.04703 0.19281 0.19161 0.98147 7.861 141.498 138.876 27.113

8 2.723 5.80501 0.10132 0.10114 0.99487 2.169 39.042 38.842 3.949

Σ 31.010 222.037 3.875 3.585 6.823 90.403 1627.254 1369.037 800.379

𝐾=𝛴𝑁𝑖𝑡𝑎𝑛𝜑+𝑐𝐿𝛴𝑇𝑖 K5=1.645620099

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边坡稳定性分析计算

边坡稳定性分析计算

边坡稳定性分析计算

边坡岩、土体在一定坡高和坡角条件下的稳定程度。按照成因 ，边坡分为天然斜坡和人工边坡两类，后者又分为开挖边坡和堤坝边坡等。按照物质组成，边坡分为岩体边坡、土体边坡,以及岩、土体复合边坡3种。按照稳定程度，分为稳定边坡、不稳定边坡，以及极限平衡状态边坡。

不稳定的天然斜坡和设计坡角过大的人工边坡，在岩、土体重力,水压力，振动力以及其他外力作用下,常发生滑动或崩塌破坏。大规模的边坡岩、土体破坏能引起交通中断，建筑物倒塌，江河堵塞，水库淤填，给人民生命财产带来巨大损失。

研究边坡稳定性的目的，在于预测边坡失稳的破坏时间、规模，以及危害程度，事先采取防治措施，减轻地质灾害，使人工边坡的设计达到安全、经济的目的。

1、等厚土层土坡稳定计算

------------------------------------------------------------------------

[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 10.000 8.000 0

2 10.000 0.000 1

超载1 距离2.000(m) 宽6.000(m) 荷载(50.00--50.00kPa) 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)

临时边坡稳定性计算

临时边坡稳定性计算

第二层土方开挖临时边坡

稳定性计算书

00-6-1236302418126-661218243036同济启明星 SLOPE 1.0 SN:WRX-SRNO1: γ=18.6 c=18 φ=15.52: γ=18.9 c=1 φ=303: γ=17.5 c=11 φ=14.52020安全系数:1.32(瑞典法、总应力模式)

第三层土方开挖临时边坡

稳定性计算书

00-6-1236302418126-661218243036同济启明星 SLOPE 1.0 SN:WRX-SRNO1: γ=18.9 c=1 φ=302: γ=17.5 c=11 φ=14.53: γ=17.8 c=14 φ=12.52020安全系数:1.69(瑞典法、总应力模式)

第四层土方开挖临时边坡二级坡

稳定性计算书

00-6-1236302418126-661218243036同济启明星 SLOPE 1.0 SN:WRX-SRNO1: γ=18.9 c=1 φ=302: γ=17.5 c=11 φ=14.53: γ=17.8 c=14 φ=12.52020安全系数:1.48(瑞典法、总应力模式)

第四层土方开挖临时边坡一级坡

稳定性计算书

00-6-1236302418126-661218243036同济启明星 SLOPE 1.0 SN:WRX-SRNO1: γ=17.5 c=11 φ=14.52: γ=17.8 c=14 φ=12.52020安全系数:1.47(瑞典法、总应力模式)

边坡稳定性计算

边坡稳定性计算

某岩石边坡坡高为12m, 坡角为60°, 边坡岩体中发育一条倾向与坡面AB倾向一致、倾角为30°的结构面AD，在坡顶距坡肩4m处发育一条倾向与坡面倾向一致、宽2mm的铅直张拉裂隙CD。铅直的张拉裂隙与结构面AD贯通于E点。结构面AD未胶结，当裂隙CD充水时，A点有水渗出。结构面AD的抗剪强度参数为20CkPa、30。岩体的容重为22kN/m3,水的容重为10kN/m3。若边坡的安全系数为1.10,试分析评价张拉裂隙CD充满水的情况下岩坡的稳定性。 （要求写出受力分析与计算过程）

A

岩土边坡稳定性评价与计算

岩土边坡稳定性评价与计算

岩土边坡稳定性评价与计算

边坡一般是指具有倾斜坡面的土体或岩体，由于坡表面倾斜，在坡体本身中立及其他外力的作用下，整个坡体有从高处向提出滑动的趋势[1]。边坡稳定分析的方法比较多，但总的说来可分为两大类：（1）以极限平衡理论为基础的条分法；（2）以弹塑性理论为基础的数值计算方法[2]。

1 变形破坏机理

在工程实际中，较常见的是上部由土，下部由岩石组成的岩土混合边坡。岩土混合边坡往往具有多种破坏模式[2]，分析其稳定性不仅要考虑上部土层发生滑动的可能性，也要分析下部岩体沿结构面发生滑动的可能性[3]。岩土混合边坡变形破坏的复杂性，在现行的规范和标准中仅仅对单一土质或岩质边坡的稳定性分析计算做了明确的规定[4]，因此，很有必要对岩土混合边坡稳定性问题展开探讨，以便在工程实践中得以应用[6]。

2 稳定性计算及评价

（一）定量计算

贵州省理化测试分析研究中心综合实验大楼基坑为岩土混合边坡，对其岩石部分采用平面滑动法进行计算，沿岩层层面产生滑动，计算时把填土重量、粘土重量作为外加荷载考虑[5]。

采用平面滑动法计算其稳定系数Ks：

故A～B段岩石部分对基坑边坡稳定影响不大，此段基坑边坡需要按圓弧滑动法对上部土体部分进行计算，稳定系数Fs取其小值。

（二）圆弧滑动法计算边坡土质部分稳定系数Ks

据《建筑边坡工程技术规程》（GB50330-2002）5.2.7条及场地基坑边坡构成条件，A～B段土质部分边坡可能沿圆弧滑动，采用圆弧滑动法计算边坡土质部分稳定系数Ks。

（三）边坡稳定性评价

通过对A～B段基坑边坡定量计算分析，可得： （1）采用平面滑动法分析A～B段基坑边坡岩质部分，由于属于缓外倾结构，采用平面滑动法计算得出稳定系数Fs=3.32偏高。故A～B段岩石部分对基坑边坡稳定影响不大，此段基坑边坡岩质部分稳定；但需要按圆弧滑动法对上部土体部分进行计算，稳定系数Fs取其小值。

（2）采用圆弧滑动法计算得A～B段稳定性系数为0.79。根据《建筑边坡工程技术规程》（GB50330-2002）表5.3.1中规定KS≥1.25（圆弧滑动法，二级），A～B段基坑边坡开挖后处于不稳定状态。易沿土层发生圆弧滑动。基坑边坡为临时性边坡，在雨水的作用下，边坡容易失稳，因此，应进行支护。