6-7m土坡稳定性计算计算书
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⼟坡稳定性分析计算⽅法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sin 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。
完美WORD 格式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 2.00 0.001 4.50 4.50 3.00 0.002 6.20 6.20 3.00 0.00荷载参数:土层参数:专业知识分享序号土名称土厚度(m)坑壁土的重度γ(kN/m3)坑壁土的内摩擦角φ(°)粘聚力(kPa)饱容重(kN/m3)1 粉质粘土15 20.5 10 10 20.5二、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 = hi-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 1.391 45.259-0.038 8.449 8.449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 1.321 52.516 -0.028 18.947 18.947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 1.325 55.011 0.279 26.296 26.298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= 1.391>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]附图一基坑平面布置图附图二基坑开挖平面示意图附图三基坑开挖断面图附进度表浓密池及泵房施工进度计划。
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 。
土方边坡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等相关文献进行编制。
本工程基坑壁需进行放坡,以保证边坡稳定和施工操作安全。
基坑挖方安全边坡按以下方法计算。
一、参数信息:坑壁土类型:淤泥质二坑壁土的重度γ(kN/m3):坑壁土的内摩擦角φ(°):坑壁土粘聚力c(kN/m2):基坑开挖深度h (m):二、挖方安全边坡计算:挖方安全边坡按以下公式计算:h=2×c×sinθ×cosφ/(γ×sin2((θ-φ)/2))其中θ- -土方边坡角度(°)解得,sinθ=则,θ= °> φ=°,为陡坡坡度:1 / tanθ =本工程的基坑壁最大土方坡度为1:(垂直:水平)。
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。
本计算书采用毕肖普法进行分析计算,假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体,还同时考虑了土条两侧面的作用力。
一、参数信息:条分方法:毕肖普法;条分块数:4;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) 条分块数1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 局布 1 4土层参数:序号土名称土厚度坑壁土的重度γ 坑壁土的内摩擦角φ 内聚力C 饱容重(m) (kN/m3) (°) (kPa) (kN/m3)1 淤泥质二2 粘性土二、计算原理:根据土坡极限平衡稳定进行计算。
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。
边坡桩基础稳定性计算书计算依据:1、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012一、参数信息1.基坑基本参数2.土层参数3.荷载参数4.支撑参数作用力(kN) 20边坡桩基稳定性二、桩侧土压力计算1、水平荷载(1)、主动土压力系数:K a1=tan2(45°- φ1/2)= tan2(45-30/2)=0.333;K a2=tan2(45°- φ2/2)= tan2(45-30/2)=0.333;K a3=tan2(45°- φ3/2)= tan2(45-30/2)=0.333;K a4=tan2(45°- φ4/2)= tan2(45-30/2)=0.333;K a5=tan2(45°- φ5/2)= tan2(45-20/2)=0.49;K a6=tan2(45°- φ6/2)= tan2(45-20/2)=0.49;(2)、土压力、地下水以及地面附加荷载产生的水平荷载:第1层土:0 ~ 1米;(未与桩接触)第2层土:1 ~ 2米;(未与桩接触)第3层土:2 ~ 3米;H3' = ∑γi h i/γ3 = 36/18 = 2;σa3上= [γ3H3'+P1+P2a2/(a2+2l2)]K a3-2c3K a30.5 = [18×2+10+2.5]×0.333-2×10×0.3330.5 = 4.62kN/m;σa3下= [γ3(H3'+h3)+P1+P2a2/(a2+2l2)]K a3-2c3K a30.5 =[18×(2+1)+10+2.5]×0.333-2×10×0.3330.5 = 10.62kN/m;第4层土:3 ~ 4米;H4' = ∑γi h i/γ4' = 54/20 = 2.7;σa4上= [γ4'H4'+P1+P2a2/(a2+2l2)]K a4-2c4K a40.5 = [20×2.7+10+2.5]×0.333-2×10×0.3330.5 = 10.62kN/m;σa4下= [γ4'H4'+P1+P2a2/(a2+2l2)]K a4-2c4K a40.5+γ4'h4K a4+γw h4' =[20×2.7+10+2.5]×0.333-2×10×0.3330.5+20×1×0.333+10×1 = 27.286kN/m;第5层土:4 ~ 5米;H5' = ∑γi h i/γ5' = 74/24 = 3.083;σa5上= [γ5'H5'+P1+P2a2/(a2+2l2)]K a5-2c5K a50.5+γw h4' =[24×3.083+10+2.5]×0.49-2×8×0.490.5+10×1 = 41.207kN/m;σa5下= [γ5'H5'+P1+P2a2/(a2+2l2)]K a5-2c5K a50.5+γ5'h5K a5+γw h5' =[24×3.083+10+2.5]×0.49-2×8×0.490.5+24×1×0.49+10×2 = 62.974kN/m;第6层土:5 ~ 9米;H6' = ∑γi h i/γ6' = 98/24 = 4.083;σa6上= [γ6'H6'+P1]K a6-2c6K a60.5+γw h5' = [24×4.083+10]×0.49-2×8×0.490.5+10×2 =61.748kN/m;σa6下= [γ6'H6'+P1]K a6-2c6K a60.5+γ6'h6K a6+γw h6' =[24×4.083+10]×0.49-2×8×0.490.5+24×4×0.49+10×6 = 148.816kN/m;(3)、水平荷载:第1层土:E a1=0kN/m;第2层土:E a2=0kN/m;第3层土:E a3=h3×(σa3上+σa3下)/2=1×(4.62+10.62)/2=7.62kN/m;作用位置:h a3=h3(2σa3上+σa3下)/(3σa3上+3σa3)+∑h i=1×(2×4.62+10.62)/(3×4.62+3×10.62)+6=6.434m;下第4层土:E a4=h4×(σa4上+σa4下)/2=1×(10.62+27.286)/2=18.953kN/m;作用位置:h a4=h4(2σa4上+σa4下)/(3σa4上+3σa4)+∑h i=1×(2×10.62+27.286)/(3×10.62+3×27.286)+5=5.427m;下第5层土:E a5=h5×(σa5上+σa5下)/2=1×(41.207+62.974)/2=52.09kN/m;作用位置:h a5=h5(2σa5上+σa5下)/(3σa5上+3σa5)+∑h i=1×(2×41.207+62.974)/(3×41.207+3×62.974)+4=4.465m;下第6层土:E a6=h6×(σa6上+σa6下)/2=4×(61.748+148.816)/2=421.128kN/m;作用位置:h a6=h6(2σa6上+σa6下)/(3σa6上+3σa6)+∑h i=4×(2×61.748+148.816)/(3×61.748+3×148.816)+0=1.724m;下土压力合力:E a= ΣE ai= 7.62+18.953+52.09+421.128=499.791kN/m;合力作用点:h a= Σh i E ai/E a=(7.62×6.434+18.953×5.427+52.09×4.465+421.128×1.724)/499.791=2.222m;2、水平抗力计算(1)、被动土压力系数:K p1=tan2(45°+ φ1/2)= tan2(45+20/2)=2.04;K p2=tan2(45°+ φ2/2)= tan2(45+20/2)=2.04;(2)、土压力、地下水产生的水平荷载:第1层土:4 ~ 5米;σp1上= 2c1K p10.5 = 2×8×2.040.5 = 22.85kN/m;σp1下= γ1h1K p1+2c1K p10.5 = 21×1×2.04+2×8×2.040.5 = 65.682kN/m;第2层土:5 ~ 9米;H2' = ∑γi h i/γ2' = 21/24 = 0.875;σa2上= γ2'H2'K p2+2c2K p20.5 = 24×0.875×2.04+2×8×2.040.5 = 65.682kN/m;σa2下= γ2'H2'K p2+2c2K p20.5+γ2'h2K p2+γw h2' =24×0.875×2.04+2×8×2.040.5+24×4×2.04+10×4 = 301.484kN/m;(3)、水平荷载:第1层土:E p1=h1×(σp1上+σp1下)/2=1×(22.85+65.682)/2=44.266kN/m;作用位置:h p1=h1(2σp1上+σp1下)/(3σp1上+3σp1)+∑h i=1×(2×22.85+65.682)/(3×22.85+3×65.682)+4=4.419m;下第2层土:E p2=h2×(σp2上+σp2下)/2=4×(65.682+301.484)/2=734.333kN/m;作用位置:h p2=h2(2σp2上+σp2下)/(3σp2上+3σp2)+∑h i=4×(2×65.682+301.484)/(3×65.682+3×301.484)+0=1.572m;下土压力合力:E p= ΣE pi= 44.266+734.333=778.599kN/m;合力作用点:h p= Σh i E pi/E p= (44.266×4.419+734.333×1.572)/778.599=1.734m;三、桩侧弯矩计算1.主动土压力对桩底的弯矩M1 = 0.7×0.6×499.791×2.222 = 466.468kN·m;2.被动土压力对桩底的弯矩M2 = 0.6×778.599×1.734 = 809.935kN·m;3.支撑对桩底弯矩M3 = 170kN·m;四、基础稳定性计算M3+M2≥K(M+M1)170+809.935=979.935kN·m ≥ 1.2×(100+466.468)=679.762kN·m;塔吊稳定性满足要求!。
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;
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)
1
2
荷载参数:
序号类型面荷载q(kPa) 基坑边线距离b
1(m) 宽度b
(m)
1 满布 -- --
土层参数:
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
极限摩擦阻力(kPa)60饱和重度γ
sat
(kN/m3)22
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:
F
s =∑{c
i
l
i
+[(γh
1i
+γ'h
2i
)b
i
+qb
i
]cosθ
i
tanφ
i
}/∑[(γh
1i
+γ
'h
2i )b
i
+qb
i
]sinθ
i
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;
θ
i
--第i条土中线处法线与铅直线的夹角;
φ
i
--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;
h
1i
--第i条土水位以上的高度;
h
2i
--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-[×b
i
-l
]2)1/2-[r+l
-×b
i
]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;
h
1i
的计算公式
h
1i =h
w
-{(r-h
i
/cosθ
i
)×cosθ
i
-[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
)/r]-arccos[(i×b
i
-l
)/r]×2×r×π}/360
θ
i =90-arccos[(×b
i
-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
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]。