滑坡稳定性计算
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不同滑面形态的边坡稳定性计算方法A.0.1 圆弧形滑面的边坡稳定性系数可按下列公式计算(图A.0.1):式中:F s——边坡稳定性系数;c i——第i计算条块滑面黏聚力(kPa);φi——第i计算条块滑面内摩擦角(°);l i——第i计算条块滑面长度(m);θi——第i计算条块滑面倾角(°),滑面倾向与滑动方向相同时取正值,滑面倾向与滑动方向相反时取负值;U i——第i计算条块滑面单位宽度总水压力(kN/m);G i——第i计算条块单位宽度自重(kN/m);G bi——第i计算条块单位宽度竖向附加荷载(kN/m);方向指向下方时取正值,指向上方时取负值;Q i——第i计算条块单位宽度水平荷载(kN/m);方向指向坡外时取正值,指向坡内时取负值;h wi,h w,i-1——第i及第i-1计算条块滑面前端水头高度(m);γw——水重度,取10kN/m3;i——计算条块号,从后方起编;n——条块数量。
图A.0.1 圆弧形滑面边坡计算示意A.0.2 平面滑动面的边坡稳定性系数可按下列公式计算(图A.0.2):图A.0.2 平面滑动面边坡计算简图式中:T——滑体单位宽度重力及其他外力引起的下滑力(kN/m);R——滑体单位宽度重力及其他外力引起的抗滑力(kN/m);c——滑面的黏聚力(kPa);φ——滑面的内摩擦角(°);L——滑面长度(m);G——滑体单位宽度自重(kN/m);G b——滑体单位宽度竖向附加荷载(kN/m);方向指向下方时取正值,指向上方时取负值;θ——滑面倾角(°);U——滑面单位宽度总水压力(kN/m);V——后缘陡倾裂隙面上的单位宽度总水压力(kN/m);Q——滑体单位宽度水平荷载(kN/m);方向指向坡外时取正值,指向坡内时取负值;h w——后缘陡倾裂隙充水高度(m),根据裂隙情况及汇水条件确定。
A.0.3 折线形滑动面的边坡可采用传递系数法隐式解,边坡稳定性系数可按下列公式计算(图A.0.3):式中:P n——第n条块单位宽度剩余下滑力(kN/m);P i——第i计算条块与第i+1计算条块单位宽度剩余下滑力(kN/m);当P i<0 (i<n)时取P i=0;T i——第i计算条块单位宽度重力及其他外力引起的下滑力(kN/m);R i——第i计算条块单位宽度重力及其他外力引起的抗滑力(kN/m)。
对最不利滑移横断面进行各种工况稳定性分析计算,计算过程如下:一、天然工况滑坡剩余下滑力计算计算项目:滑坡推力计算 1===================================================================== 原始条件:滑动体重度= 19.000(kN/m3)滑动体饱和重度= 25.000(kN/m3)安全系数= 1.250不考虑动水压力和浮托力不考虑承压水的浮托力不考虑坡面外的静水压力的作用不考虑地震力坡面线段数: 6, 起始点标高 4.000(m)段号投影Dx(m) 投影Dy(m) 附加力数1 13.600 0.700 02 12.250 7.000 03 2.000 0.000 04 12.000 8.000 05 24.500 0.500 06 127.000 27.000 0水面线段数: 1, 起始点标高 0.000(m)段号投影Dx(m) 投影Dy(m)1 0.000 0.000滑动面线段数: 5, 起始点标高 0.000(m)段号投影Dx(m) 投影Dy(m) 粘聚力(kPa) 摩擦角(度)1 12.000 0.600 10.000 14.5002 9.900 1.300 10.000 14.5003 28.000 9.000 10.000 14.5004 8.400 2.800 10.000 14.5005 117.000 29.000 10.000 14.500计算目标:按指定滑面计算推力-------------------------------------------------------------- 第 1 块滑体上块传递推力 = 0.000(kN) 推力角度 = 0.000(度)剩余下滑力传递系数 = 1.033本块滑面粘聚力 = 10.000(kPa) 滑面摩擦角 = 14.500(度)本块总面积 = 372.160(m2) 浸水部分面积 = 0.000(m2)本块总重 = 7071.031(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN)本块总附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN)有效的滑动面长度 = 120.540(m)下滑力 = 2126.464(kN)滑床反力 R= 6863.345(kN) 滑面抗滑力 = 1774.982(kN) 粘聚力抗滑力=1205.405(kN)--------------------------本块剩余下滑力 = -853.922(kN)本块下滑力角度 = 13.921(度)第 2 块滑体上块传递推力 = 0.000(kN) 推力角度 = 13.921(度)剩余下滑力传递系数 = 1.017本块滑面粘聚力 = 10.000(kPa) 滑面摩擦角 = 14.500(度)本块总面积 = 64.603(m2) 浸水部分面积 = 0.000(m2)本块总重 = 1227.455(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN)本块总附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN)有效的滑动面长度 = 8.854(m)下滑力 = 485.194(kN)滑床反力 R= 1164.466(kN) 滑面抗滑力 = 301.151(kN) 粘聚力抗滑力 =88.544(kN) --------------------------本块剩余下滑力 = 95.499(kN)本块下滑力角度 = 18.435(度)第 3 块滑体上块传递推力 = 95.499(kN) 推力角度 = 18.435(度)剩余下滑力传递系数 = 0.997本块滑面粘聚力 = 10.000(kPa) 滑面摩擦角 = 14.500(度)本块总面积 = 273.373(m2) 浸水部分面积 = 0.000(m2)本块总重 = 5194.084(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN)本块总附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN)有效的滑动面长度 = 29.411(m)下滑力 = 2082.290(kN)滑床反力 R= 4945.943(kN) 滑面抗滑力 = 1279.108(kN) 粘聚力抗滑力=294.109(kN)--------------------------本块剩余下滑力 = 509.073(kN)本块下滑力角度 = 17.819(度)第 4 块滑体上块传递推力 = 509.073(kN) 推力角度 = 17.819(度)剩余下滑力传递系数 = 0.937本块滑面粘聚力 = 10.000(kPa) 滑面摩擦角 = 14.500(度)本块总面积 = 53.772(m2) 浸水部分面积 = 0.000(m2)本块总重 = 1021.667(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN)本块总附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN)有效的滑动面长度 = 9.985(m)下滑力 = 667.080(kN)滑床反力 R= 1104.327(kN) 滑面抗滑力 = 285.598(kN) 粘聚力抗滑力 =99.850(kN) --------------------------本块剩余下滑力 = 281.631(kN)本块下滑力角度 = 7.481(度)第 5 块滑体上块传递推力 = 281.631(kN) 推力角度 = 7.481(度)剩余下滑力传递系数 = 0.976本块滑面粘聚力 = 10.000(kPa) 滑面摩擦角 = 14.500(度)本块总面积 = 48.106(m2) 浸水部分面积 = 0.000(m2)本块总重 = 914.012(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN)本块总附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN)有效的滑动面长度 = 12.015(m)下滑力 = 337.771(kN)滑床反力 R= 935.548(kN) 滑面抗滑力 = 241.949(kN) 粘聚力抗滑力 =120.150(kN) --------------------------本块剩余下滑力 = -24.328(kN) < 0本块下滑力角度 = 2.862(度)二、暴雨工况滑坡剩余下滑力计算计算项目:滑坡推力计算 1===================================================================== 原始条件:滑动体重度= 22.000(kN/m3)滑动体饱和重度= 25.000(kN/m3)安全系数= 1.150不考虑动水压力和浮托力不考虑承压水的浮托力不考虑坡面外的静水压力的作用不考虑地震力坡面线段数: 6, 起始点标高 4.000(m)段号投影Dx(m) 投影Dy(m) 附加力数1 13.600 0.700 02 12.250 7.000 03 2.000 0.000 04 12.000 8.000 05 24.500 0.500 06 127.000 27.000 0水面线段数: 1, 起始点标高 0.000(m)段号投影Dx(m) 投影Dy(m)1 0.000 0.000滑动面线段数: 5, 起始点标高 0.000(m)段号投影Dx(m) 投影Dy(m) 粘聚力(kPa) 摩擦角(度)1 12.000 0.600 8.500 12.0002 9.900 1.300 8.500 12.0003 28.000 9.000 8.500 12.0004 8.400 2.800 8.500 12.0005 117.000 29.000 8.500 12.000计算目标:按指定滑面计算推力-------------------------------------------------------------- 第 1 块滑体上块传递推力 = 0.000(kN) 推力角度 = 0.000(度)剩余下滑力传递系数 = 1.022本块滑面粘聚力 = 8.500(kPa) 滑面摩擦角 = 12.000(度)本块总面积 = 372.160(m2) 浸水部分面积 = 0.000(m2)本块总重 = 8187.511(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN)本块总附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN)有效的滑动面长度 = 120.540(m)下滑力 = 2265.243(kN)滑床反力 R= 7947.032(kN) 滑面抗滑力 = 1689.194(kN) 粘聚力抗滑力=1024.594(kN)--------------------------本块剩余下滑力 = -448.544(kN)本块下滑力角度 = 13.921(度)第 2 块滑体上块传递推力 = 0.000(kN) 推力角度 = 13.921(度)剩余下滑力传递系数 = 1.014本块滑面粘聚力 = 8.500(kPa) 滑面摩擦角 = 12.000(度)本块总面积 = 64.603(m2) 浸水部分面积 = 0.000(m2)本块总重 = 1421.263(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN)本块总附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN)有效的滑动面长度 = 8.854(m)下滑力 = 516.859(kN)滑床反力 R= 1348.329(kN) 滑面抗滑力 = 286.596(kN) 粘聚力抗滑力 =75.262(kN) --------------------------本块剩余下滑力 = 155.001(kN)本块下滑力角度 = 18.435(度)第 3 块滑体上块传递推力 = 155.001(kN) 推力角度 = 18.435(度)剩余下滑力传递系数 = 0.998本块滑面粘聚力 = 8.500(kPa) 滑面摩擦角 = 12.000(度)本块总面积 = 273.373(m2) 浸水部分面积 = 0.000(m2)本块总重 = 6014.202(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN)本块总附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN)有效的滑动面长度 = 29.411(m)下滑力 = 2271.453(kN)滑床反力 R= 5727.359(kN) 滑面抗滑力 = 1217.388(kN) 粘聚力抗滑力=249.993(kN)--------------------------本块剩余下滑力 = 804.073(kN)本块下滑力角度 = 17.819(度)第 4 块滑体上块传递推力 = 804.073(kN) 推力角度 = 17.819(度)剩余下滑力传递系数 = 0.946本块滑面粘聚力 = 8.500(kPa) 滑面摩擦角 = 12.000(度)本块总面积 = 53.772(m2) 浸水部分面积 = 0.000(m2)本块总重 = 1182.983(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN)本块总附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN)有效的滑动面长度 = 9.985(m)下滑力 = 968.142(kN)滑床反力 R= 1317.209(kN) 滑面抗滑力 = 279.981(kN) 粘聚力抗滑力 =84.872(kN) --------------------------本块剩余下滑力 = 603.288(kN)本块下滑力角度 = 7.481(度)第 5 块滑体上块传递推力 = 603.288(kN) 推力角度 = 7.481(度)剩余下滑力传递系数 = 0.980本块滑面粘聚力 = 8.500(kPa) 滑面摩擦角 = 12.000(度)本块总面积 = 48.106(m2) 浸水部分面积 = 0.000(m2)本块总重 = 1058.329(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN)本块总附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN)有效的滑动面长度 = 12.015(m)下滑力 = 662.107(kN)滑床反力 R= 1105.586(kN) 滑面抗滑力 = 235.000(kN) 粘聚力抗滑力=102.127(kN)--------------------------本块剩余下滑力 = 324.980(kN) > 0本块下滑力角度 = 2.862(度)三、地震工况滑坡剩余下滑力计算计算项目:滑坡推力计算 1===================================================================== 原始条件:滑动体重度= 19.000(kN/m3)滑动体饱和重度= 25.000(kN/m3)安全系数= 1.150不考虑动水压力和浮托力不考虑承压水的浮托力不考虑坡面外的静水压力的作用考虑地震力,地震烈度为7度地震力计算综合系数 = 0.250地震力计算重要性系数 = 1.300坡面线段数: 6, 起始点标高 4.000(m)段号投影Dx(m) 投影Dy(m) 附加力数1 13.600 0.700 02 12.250 7.000 03 2.000 0.000 04 12.000 8.000 05 24.500 0.500 06 127.000 27.000 0水面线段数: 1, 起始点标高 0.000(m)段号投影Dx(m) 投影Dy(m)1 0.000 0.000滑动面线段数: 5, 起始点标高 0.000(m)段号投影Dx(m) 投影Dy(m) 粘聚力(kPa) 摩擦角(度)1 12.000 0.600 10.000 14.5002 9.900 1.300 10.000 14.5003 28.000 9.000 10.000 14.5004 8.400 2.800 10.000 14.5005 117.000 29.000 10.000 14.500计算目标:按指定滑面计算推力--------------------------------------------------------------第 1 块滑体上块传递推力 = 0.000(kN) 推力角度 = 0.000(度)剩余下滑力传递系数 = 1.033本块滑面粘聚力 = 10.000(kPa) 滑面摩擦角 = 14.500(度)本块总面积 = 372.160(m2) 浸水部分面积 = 0.000(m2)本块总重 = 7071.031(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN)本块总附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN)本块地震力 = 229.809(kN)有效的滑动面长度 = 120.540(m)下滑力 = 2220.626(kN)滑床反力 R= 6863.345(kN) 滑面抗滑力 = 1774.982(kN) 粘聚力抗滑力=1205.405(kN)--------------------------本块剩余下滑力 = -759.760(kN)本块下滑力角度 = 13.921(度)第 2 块滑体上块传递推力 = 0.000(kN) 推力角度 = 13.921(度)剩余下滑力传递系数 = 1.017本块滑面粘聚力 = 10.000(kPa) 滑面摩擦角 = 14.500(度)本块总面积 = 64.603(m2) 浸水部分面积 = 0.000(m2)本块总重 = 1227.455(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN)本块总附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN)本块地震力 = 39.892(kN)有效的滑动面长度 = 8.854(m)下滑力 = 492.255(kN)滑床反力 R= 1164.466(kN) 滑面抗滑力 = 301.151(kN) 粘聚力抗滑力 =88.544(kN) --------------------------本块剩余下滑力 = 102.560(kN)本块下滑力角度 = 18.435(度)第 3 块滑体上块传递推力 = 102.560(kN) 推力角度 = 18.435(度)剩余下滑力传递系数 = 0.997本块滑面粘聚力 = 10.000(kPa) 滑面摩擦角 = 14.500(度)本块总面积 = 273.373(m2) 浸水部分面积 = 0.000(m2)本块总重 = 5194.084(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN)本块总附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN)本块地震力 = 168.808(kN)有效的滑动面长度 = 29.411(m)下滑力 = 2124.535(kN)滑床反力 R= 4946.019(kN) 滑面抗滑力 = 1279.127(kN) 粘聚力抗滑力=294.109(kN)--------------------------本块剩余下滑力 = 551.299(kN)本块下滑力角度 = 17.819(度)第 4 块滑体上块传递推力 = 551.299(kN) 推力角度 = 17.819(度)剩余下滑力传递系数 = 0.937本块滑面粘聚力 = 10.000(kPa) 滑面摩擦角 = 14.500(度)本块总面积 = 53.772(m2) 浸水部分面积 = 0.000(m2)本块总重 = 1021.667(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN)本块总附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN)本块地震力 = 33.204(kN)有效的滑动面长度 = 9.985(m)下滑力 = 733.503(kN)滑床反力 R= 1111.905(kN) 滑面抗滑力 = 287.558(kN) 粘聚力抗滑力 =99.850(kN) --------------------------本块剩余下滑力 = 346.095(kN)本块下滑力角度 = 7.481(度)第 5 块滑体上块传递推力 = 346.095(kN) 推力角度 = 7.481(度)剩余下滑力传递系数 = 0.976本块滑面粘聚力 = 10.000(kPa) 滑面摩擦角 = 14.500(度)本块总面积 = 48.106(m2) 浸水部分面积 = 0.000(m2)本块总重 = 914.012(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN)本块总附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN)本块地震力 = 29.705(kN)有效的滑动面长度 = 12.015(m)下滑力 = 431.623(kN)滑床反力 R= 940.739(kN) 滑面抗滑力 = 243.292(kN) 粘聚力抗滑力 =120.150(kN) --------------------------本块剩余下滑力 = 68.181(kN) > 0本块下滑力角度 = 2.862(度)计算结果显示,在暴雨工况下滑移体剩余下滑力最大,为324.980 kN。
3.2.3 稳定性计算1、稳定性计算方法稳定性分析采用二维极限平衡传递系数法进行计算,坡面地形线及可能滑面均简化成折线。
计算时取滑坡体的单位宽度为1m 。
在研究区工程地质分析的基础上,采用折线法计算滑坡稳定性,在此基础上对该滑坡区进行稳定性评价。
根据传递系数法,在考虑重力、孔隙水压力(假定孔隙水压力按线性分布)的情况,计算公式如下:∑--+⨯∆--++-∆++=112121}]sin cos )[({]cos sin )[(i i i i i wi i i i i i i i i i i st iF tg a p p a W W l c a p a W W F Fψϕ (1) 式中:111tan )sin()cos(+++---=i i i i i j ϕααααψ (2)Ψi :推力传递系数;F i :第i 个条块末端的滑坡推力(kN/m );F st :抗滑稳定安全系数,依表不同荷载组合及工程等级选取; W i1:第i 个条块地下水位线以上土体天然重量(kN/m ); W i2:第i 个条块地下水位线以上土体饱和重量(kN/m ); p i :第i 个条块土体两侧静水压力的合力; p wi :第i 条块土体底部孔隙压力;φi :第i 个条块所在滑动面上的内摩擦角(°); αi :第i 个条块所在滑动面上的单位、黏聚力(kPa ); l i :第i 个条块所在滑动面的长度(m ); 孔隙水压力的计算说明如下,见图3。
图3-1 孔隙水压力计算示意图)(2122a b i h h p γγ-=∆ (3) i b a wi l h h p )(21γγ+= (4)2、计算工况茂和11组滑坡标高在238~390m 之间,均高于三峡水库正常运行后的最高水位175m (黄海高程),故该滑坡不涉水。
工况5:自重+地表荷载+20年一遇暴雨(q 全) 3、判别标准稳定性系数Fs ≥F St (滑坡稳定性安全系数)为稳定,F St ~1.05为基本稳定,1.05~1.00为欠稳定,小于1.00为不稳定。
建筑边坡工程A不同滑面形态的边坡稳定性计算方法边坡工程是指在土地工程中,通过削坡或填坡等手段,将地形进行改变,使得地表形成边坡的一种工程。
边坡的稳定性计算是边坡工程设计的重要内容之一,不同滑面形态的边坡稳定性计算方法有多种,下面将介绍常用的几种方法。
第一种方法是切线法。
切线法是边坡稳定性分析中最直观简便的一种方法。
它以边坡表面上的一个切线作为滑动面,并假设滑坡发生在此切线上。
根据静力平衡条件,可以通过解决剪切力和抗滑力的平衡方程来求解滑坡的可能位置和阻力,进而判断边坡的稳定性。
第二种方法是平衡法。
平衡法是通过假设无侧向位移来分析边坡的滑动面形态和稳定性的方法。
平衡法中常用的方法有判断性平衡法和位移平衡法。
判断性平衡法根据假设的滑动面形态和边界条件,即滑动面内外两侧的荷载和抗力相等,来计算边坡的稳定性。
位移平衡法则引入边坡变形的概念,通过计算边坡的变形和位移来判断其稳定性。
第三种方法是强度剪应力指标法。
强度剪应力指标法是根据边坡的抗剪强度和剪应力的平衡关系来判断边坡的稳定性的方法。
根据土壤力学原理,只有当边坡的剪应力小于土壤的抗剪强度时,边坡才能保持稳定。
因此,可以通过计算剪应力和抗剪强度的比值,来判断边坡的稳定性。
第四种方法是有限元法。
有限元法是一种广泛应用于土木工程中的数值计算方法,可以较准确地模拟边坡在复杂荷载下的变形和破坏过程。
有限元法将边坡划分为有限个小元素,并根据边坡的物理性质和荷载条件,建立边坡的有限元模型。
通过求解有限元模型,可以得到边坡内部的应力和位移分布,从而判断边坡的稳定性。
综上所述,边坡工程A不同滑面形态的边坡稳定性计算方法包括切线法、平衡法、强度剪应力指标法和有限元法等。
这些方法在实际工程设计中各有优劣,需要根据具体工程的要求和条件选择合适的方法进行计算和分析。
浅谈公路滑坡地段路基稳定性计算摘要:在公路设计与施工过程中,介绍一种简单实用的分析滑坡地段路基稳定性的计算方法,并详细讨论了其计算分析过程,从不同滑移层面入手进行了分析计算,其成果对路堑边坡稳定性的快速分析有重要意义。
关键词:滑坡地段路基稳定性技术措施引言滑坡是在一定的地形与地质条件下由于自然或人为的因素,破坏了山坡的天然平衡状态,失去稳定的岩土在重力作用下,沿着软弱面而产生整体的、缓慢的、间歇性的滑动变形。
它导致路基边坡破坏,甚至整个路基移动。
滑坡的分类应能说明滑坡的地质成因、发生与发展的条件,以及滑坡的工程特点,以便评定其稳定性,并据以采取合适的防治措施。
分析滑坡稳定性的目的,在于预测产生滑坡的可能性,判断现有滑坡的稳定程度。
滑坡的稳定性分析方法,有工程地质调查法和力学分析法两大类。
在公路工程建设中滑坡现象时有发生,其危害程度人所共知,轻则增大工程投资,影响工期,重则掩埋设备、殃及人员生命。
因此,如何在公路工程建设中预防滑坡的发生?杜绝或减少滑坡发生的频率,这是公路工程建设者所关注的滑坡焦点问题之一。
1 工程地质调查法1.1 滑坡的发展阶段对于一般堆积岩土的滑坡,可以通过工程地质调查,按其外观形态和滑动迹象,评断它的发展阶段,以利粗略评定其稳定性。
典型的堆积型滑坡,可划分为几个发展阶段:(1)蠕动阶段——滑体与滑带(或滑动面)尚未分开,仅滑体的中后部有微动,后缘地表出现一些不连续的隐约可见的微裂隙。
由蠕动向挤压阶段过渡时,后缘裂缝开始明显,并有错距,但未贯通。
(2)挤压阶段——除抗滑地段外,滑带已形成,并有少量位移,后缘裂缝已贯通,并错开;滑体中前部被挤紧,两侧羽毛状裂缝陆续出现,但尚未贯通和撕开。
由挤压阶段向滑动阶段过渡时,两侧羽毛状裂缝已贯通,但尚未撕开,前缘出现X形微裂缝;有时在滑坡出口附近渗水、潮湿呈带状分布。
(3)滑动阶段——全部滑带已形成,整个滑体沿滑带缓慢移动,两侧羽毛状裂缝撕开,前沿出现断续的隆起裂隙,有些呈不连续的放射状裂隙;前缘和两侧斜坡不断坍塌;滑坡的出口已经形成。
滑坡稳定性系数的计算稳定性计算公式:Fs =∑∑-=-==-=+∏+∏1111-n 11)()(n i jn i j i in i j Tn Ti Rn Ri ψψ其中:Ri = (i=1,....,n )Ti = (i=1,....,n )ψi =cos(i- i+1)—sin(i- i+1)tan i+1 ψj=ψi ×ψi + 1×ψi +2…………×ψn-1 R n =N i tanΦi +c i L i 第i 块土体滑坡推力计算基本公式如下:P i =P i -1×ψi + F st ×T i —R i 式中:Fs —稳定系数W i -第i 块段滑体所受的重力(kN/m );R i —作用于第i 块段的抗滑力(kN/m );Rn —作用于第n 块段(最模块段)的抗滑力(kN/m );T i —作用于第i 块段的滑动面上的滑动分力(kN/m );Tn —作用于第n 块段(最模块段)的滑动面上的滑动分力(kN/m ); Q i ----地震水平力,=W i *aD i ----渗透力=γw *L i * H i *cos αi *sin βi ,βi 为水面倾角ψi —第i 块段的剩余下滑力传递至i+1块段的传递系数(j=i ); i —第i 块段滑动面倾角(º)N i —第i 块段滑动面的法向分力(kN/m );i —第i 块段土的内摩擦角(°);c i —第i 块段土的粘聚力(kPa );)cos(cos sin i i i i i i i D Q W αβαα-++ααααϕ11-=∏n j αϕi i i i i i i i i i l c D Q W + - - - ϕ α β α α tan )] sin( sin cos [L i—第i块段滑动面的长度(m);P i、P i-1—分别为第i块、第i-1块滑体的剩余下滑力(kN/m)F st—滑坡推力计算安全系数天然状态下稳定性系数计算表见表1-1。
不同滑面形态的边坡稳定性计算方法边坡稳定性计算是土木工程中的重要环节,它涉及到不同滑面形态的边坡稳定性评估与设计。
下面将介绍几种常见的边坡滑体形态及其稳定性计算方法。
滑动是边坡稳定性分析中最常见的问题之一、滑动滑面可以分为平面滑动、圆弧滑动和坡面滑动三种形式。
平面滑动是指边坡的滑动面为一平面,一般采用公式法、杆件法或有限元法进行计算。
圆弧滑动是指边坡的滑动面为一圆弧,在计算时可以根据边坡的几何特征选用适当的方法进行计算,如刚性圆弧法、弹性圆弧法、位移法等。
坡面滑动是指边坡的滑动面为整个坡面。
常用方法有位移法、有限元法、数值积分法等。
崩塌是边坡灾害中一种较为常见的形式,崩塌滑面多为具有一定倾角的曲线面。
常用的崩塌稳定性计算方法有刚性滑球法、几何分析法、有限元法等。
刚性滑球法是将崩塌土体抽象为一个刚性滑球,通过对滑球受力平衡方程进行求解,判断边坡的稳定性。
几何分析法是根据崩塌体的几何特征,考虑土体的剪切面、滑动平面和倾倒面的相互关系,进行崩塌稳定性分析。
有限元法是一种计算机辅助的稳定性分析方法,通过划分边坡的有限元网格,在计算过程中考虑土体的抗剪强度和应力状态,评估边坡的稳定性。
滑筒状滑动面是指边坡的滑动面为一个圆柱体,滑坡以圆柱滑动面发生滑动。
滑筒稳定性常用的计算方法有刚性滑筒法、弹塑性滑筒法、有限元法等。
刚性滑筒法是将滑筒抽象为刚体,建立滑筒的受力平衡方程进行计算。
弹塑性滑筒法是在刚性滑筒法的基础上考虑土体的变形与抗剪强度,采用弹塑性力学原理进行计算。
有限元法是一种数值计算方法,通过对滑筒进行有限元离散,求解滑筒的应力与变形,进而判断边坡的稳定性。
综上所述,不同滑面形态的边坡稳定性计算方法包括滑动稳定性计算方法、崩塌稳定性计算方法和滑筒稳定性计算方法。
根据边坡的具体形态,可选择合适的方法进行稳定性分析。