瑞典圆弧滑动面条分法
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基本原理:
瑞典圆弧滑动面条分法,是将假定滑动面以上的土体分成n个垂直土条,对作用于各土条上的力进行力和力矩平衡分析,求出在极限平衡状态下土体稳定的安全系数。该法由于忽略土条之间的相互作用力的影响,因此是条分法中最简单的一种方法。
这里,首先要确定最危险滑动圆弧的形状,即首先要找出最危险滑动圆弧的滑动圆心O,然后找坡角圆即可画出最危险滑动圆弧。欲找出K值最小的最危险滑动圆弧,可根据不同的土质采用不同的方法:
①.内摩擦角 0的高塑性粘土
这种土的最危险滑动圆弧为坡脚圆,可按下述步骤求其最危险滑动圆弧的滑动圆心。
a.由下表3-2,根据坡角 查出坡底角 和坡顶角 。
表3-2 坡底角和坡顶角
坡角 坡底角 坡顶角 坡角 坡底角 坡顶角
续表 3-2
90°
75°
60°
45°
33°47′ 33°
32°
29°
28°
26° 40°
40°
40°
38°
35° 30°
26°34′
15°
11°19′
26°
25°
24°
25°
36°
35°
37°
37°
b 在坡底和坡顶分别画出坡底角和坡顶角,两线的交点O,即最危险滑动圆弧的滑动圆心。
②.内摩擦角 0的土
这类土的最危险滑动圆弧的滑动圆心的确定,如下图所示,按下述步骤进行:
图3-2 最危险滑动圆弧的确定图
a.按上述步骤求出O点;
b.由A点垂直向下量一高度,该高度等于边坡的高度H,得C点,由C点水平向右量一距离,使其等于倍H而得D点,连接DO;
c.在DO延长线上找若干点,作为滑动圆心,画出坡脚圆,试算K值,找出K值较小的E点;
d.于E点画DO延长线的垂线,再于此垂线上找若干点作为滑动圆心,试算K值,直至找出K值最小的O′点,则O′点即最危险滑动圆弧的滑动圆心。
用上述方法计算,需要经过多次试算才能达到目的。目前,已可用电子计算机迅速地找出滑动圆心。
确定出圆心O点以及K值大小后利用《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)中所规定确定h0方法:
0sin)(tancos)(00iiikikiiiiikwbqwbqlc (3-5)
其中:
ikc、ik——最危险滑动面上第i土条滑动面上土的固结不排水快剪粘聚力内摩
擦角标准值。
il——第i土条的弧长。
ib——第i土条的宽度。
k——整体稳定分项系数,应根据经验确定当无经验时可取。
iw——作用于滑裂面上第土条的重量,按上覆土层的天然土重计算。 i——第i土条弧线中点切线与水平线夹角。