邊坡穩(wěn)定計(jì)算表格

1、邊坡穩(wěn)定計(jì)算表格篇一：邊坡穩(wěn)定計(jì)算表計(jì)算項(xiàng)目：土層土坡穩(wěn)定計(jì)算計(jì)算簡(jiǎn)圖 控制參數(shù):采用規(guī)范：通用方法 計(jì)算目標(biāo):安全系數(shù)計(jì)算 滑裂而形狀：圓弧滑動(dòng)法 不考慮地震坡面信息坡面線段數(shù)2 坡面線號(hào) 水平投影(m)豎直投影(m)起載數(shù)4.000 6.000 0 210.000 0.000 1起載1 距離0.500(m) 寬10.000(m) 荷載(10.00-10.00kPa) 270.00(虛)土層信息上部土龍數(shù)1層號(hào)層厚 重度 飽和重度粘聚力內(nèi)摩擦角水下粘聚 水下內(nèi)摩十字板 強(qiáng)度增十字板羲 強(qiáng)度增長(zhǎng)系 會(huì)孔壓(m) (kN/m3)(kN/m3)(kPa)(虛)力(kPa)擦角 (度)(kPa)長(zhǎng)系

2、數(shù)下值 (kPa)數(shù)水下值 系數(shù) 150.00018.000 20.000 55.00015.000 10.000 25.000 下部土層數(shù) 1層號(hào)層厚 重度 飽和重度 粘聚力內(nèi)摩擦角水下粘聚 水下內(nèi)摩十字板 強(qiáng)度增十字板羲 強(qiáng)度增長(zhǎng)系 會(huì)孔壓(m) (kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)力(kPa)擦角 (度)(kPa)長(zhǎng)系數(shù)下值 (kPa)數(shù)木下值 系數(shù) 1 6.00018.000 20.000 55.00015.000 10.000 25.000 水面信息采用總應(yīng)力法考慮滲透力作用不考慮邊坡外側(cè)靜木壓力木面線段數(shù)6木面線起始點(diǎn)坐標(biāo):(0.000,-0.500)木面線號(hào)木平投影(m)

3、豎直投影(m)1.000 0.5002.000 1.0003.000 1.0004.000 1.0005.000 1.0006 6.000 0.500計(jì)算條件圓弧穩(wěn)定分析方法：瑞典會(huì)分法土?xí)厍邢蚍至εc滑動(dòng)方向反向時(shí):當(dāng)下滑力對(duì)待穩(wěn)定計(jì)算目標(biāo):自動(dòng)搜索最危險(xiǎn)滑裂而條分法的土條寬度:1.000(m)搜索時(shí)的圓心步長(zhǎng):1.000(m)搜索時(shí)的半徑步長(zhǎng)：0.500(m)計(jì)算結(jié)果:.最不利滑動(dòng)面:滑動(dòng)圓心=(0960,7840)(m)滑動(dòng)半徑=10.445(m)滑動(dòng)安全系數(shù)=1.726起始x終止xliCi鏈條實(shí)重浮力地震力滲透力附加 力X附加力Y 下滑力 抗滑力(m) (m)(虛)(m) (kPa)(

4、度) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN)(kN)(kN)5.942 -5.329 -39.1890.7955.0015.00 2.76 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00-1.7444.10 -5.329-4.441 -34.076 1.0710.0025.0013.33 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00-7.4715.88 -4.441 -3.553 -28.365 1.0110.0025.0022.92 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -10.8919.50 -3.553 -2.664 -22.950 0.9610.0

5、025.0030.52 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -11.9022.75 -2.664 -1.776 -17.745 0.9310.0025.0036.39 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00-11.0925.49-1.776-0.888-12.6890.9110.0025.0040.69 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00-8.9427.62 -0.8880.000 -7.732 0.9010.0025.0043.53 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00-5.8629.080.0000.500 -3.899 0.5010.00

6、25.0028.78 0.00 0.00 5.51 0.00 0.00 2.7919.700.5001.000-1.1520.5010.0025.0036.000.000.006.190.000.004.7523.131.0002.0002.967 1.0010.0025.0092.59 0.00 0.0014.15 0.00 0.0017.7655.772.0002.5007.096 0.5010.0025.0056.22 0.00 0.00 7.87 0.00 0.0014.3632.282.5003.0009.870 0.5110.0025.0062.48 0.00 0.00 8.31

7、0.00 0.0018.6734.893.0003.500 12.668 0.5110.0025.0068.44 0.00 0.00 5.72 0.00 0.0020.7036.533.5004.000 15.497 0.5210.0025.0074.10 0.00 0.00 5.79 0.00 0.0025.5838.624.0004.66718.853 0.7010.0025.00101.12 0.00 0.00 7.74 0.00 1.6740.9552.384.6675.333 22.768 0.7210.0025.0098.03 0.00 0.00 7.67 0.00 6.6748.

8、1751.985.3336.000 26.801 0.7510.0025.0094.22 0.00 0.00 7.48 0.00 6.6752.8948.956.0006.93131.857 1.1010.0025.00123.49 0.00 0.00 7.30 0.00 9.3177.0462.526.9317.862 38.113 1.1810.0025.00 111.73 0.00 0.00 6.32 0.00 9.3180.4855.057.8628.575 44.082 0.9910.0025.0075.68 0.00 0.00 3.94 0.00 7.1361.0236.7449.

9、835 1.1110.0025.0065.00 0.00 0.00 2.89 0.00 7.1357.4631.9610.000 56.401 1.2910.0025.0051.60 0.00 0.001.50 0.00 7.1350.0227.5710.00010.21661.1650.4510.0025.0012.54 0.00 0.00 0.09 0.00 2.1612.94 7.76 10.216 10.241 62.545 0.0510.0025.00 1.34 0.00 0.00 0.00 0.00 0.25 1.42 0.8910.24110.74266.0801.2355.00

10、15.0021.50 0.00 0.00 0.00 0.00 5.0024.2370.78 10.742 11.242 74.660 1.8955.0015.00 8.21 0.00 0.00 0.00 0.00 5.0012.74 105.09總的下滑力=566.082(kN) 總的抗滑力=977.030(kN) 土體部分下滑力 =566.082(kN) 土體部分抗滑力 =977.030(kN) 筋帶在滑弧切向產(chǎn)生的抗滑力=0.000(kN) 筋帶在滑弧法向產(chǎn)生的抗滑力=0.000(kN) 計(jì)算結(jié)果 篇二：邊坡穩(wěn)定性計(jì)算方法一、邊坡穩(wěn)定性計(jì)算方法在邊坡穩(wěn)定計(jì)算方法中，通常采用整體的極限平衡方

11、法 來(lái)進(jìn)行分析。根據(jù)邊坡不同破裂而形狀而有不同的分析模 式。邊坡失穩(wěn)的破裂而形狀按土質(zhì)和成因不同而不同，粗粒 土或砂性土的破裂而多呈直線形；細(xì)粒土或粘性土的破裂而 多為圓弧形；滑坡的滑動(dòng)而為不規(guī)則的折線或圓弧狀。這里 將主要介紹邊坡穩(wěn)定性分析的基本原理以及在某些邊界會(huì) 件下邊坡穩(wěn)定的計(jì)算理論和方法。(一)直線破裂而法所謂直線破裂而是指邊坡破壞時(shí)其破裂而近似平面，在 斷而近似直線。為3簡(jiǎn)化計(jì)算這類邊坡穩(wěn)定性分析采用直線 破裂而法。能形成直線破裂面的土類包括：均質(zhì)砂性土坡； 透水的砂、礫、碎石土；主要由內(nèi)摩擦角控制強(qiáng)度的填土。圖9-1為一砂性邊坡示意圖，坡高H，坡角B , 土 的容重為Y，抗剪度指

12、標(biāo)為c、 。如果傾角a的平 面AC面為土坡破壞時(shí)的滑動(dòng)而，則可分析該滑動(dòng)體的穩(wěn)定 性。沿邊坡長(zhǎng)度方向截取一個(gè)單位長(zhǎng)度作為平面問題分析。圖9-1砂性邊坡受力示意圖已知滑體ABC重W，滑面的傾角為a，顯然，滑 布AC上由滑體的重量W= y (A ABC)產(chǎn)生的下滑力T 和由土的抗剪強(qiáng)度產(chǎn)生的抗滑力T分別為：T=W sina和則此時(shí)邊坡的穩(wěn)定程度或安全系數(shù)可用抗滑力與下滑力來(lái)表示，即為了保證土坡的穩(wěn)定性，安全系數(shù)F s值一般不小于 1.25，特殊情況下可允許減小到1.15。對(duì)于C=0的砂性 土坡或是指邊坡，其安全系數(shù)表達(dá)式則變?yōu)閺纳鲜娇梢钥闯?，?dāng)a =B時(shí)，F(xiàn) s值最小，說(shuō)明邊坡 表面一層土最容易滑

13、動(dòng)，這時(shí)當(dāng)F s =1時(shí)，B =4,表明邊坡處孑極限平衡狀態(tài)。此 時(shí)B角稱為休止角，也稱安息角。此外，山區(qū)順層滑坡或坡積層沿著基巖面滑動(dòng)現(xiàn)象一般 也屬于平面滑動(dòng)類型。這類滑坡滑動(dòng)面的深度與長(zhǎng)度之比往 往很小。當(dāng)深長(zhǎng)比小于0.1時(shí)，可以把它當(dāng)作一個(gè)無(wú)限邊坡 進(jìn)行分析。圖9-2表示一無(wú)限邊坡示意圖，滑動(dòng)而位置在坡面下H深度處。取一單位長(zhǎng)度的滑動(dòng)土條進(jìn)行分析，作用在滑 動(dòng)而上的剪應(yīng)力為，在極限平衡狀態(tài)時(shí)，破壞而上的勇應(yīng)力等孑土的抗勇強(qiáng) 度，即式中N s =c/ Y H稱為穩(wěn)定系數(shù)。通過(guò)穩(wěn)定因數(shù)可以 確定a和關(guān)系。當(dāng)c=0時(shí)，即無(wú)粘性土。 a =6 , 與前述分析相同。二圓弧條法根據(jù)大量的觀測(cè)表明，粘

14、性土自然山坡、人工填筑或開 挖的邊坡在破壞時(shí)，破裂面的形狀多呈近似的圓弧狀。粘性 土的抗剪強(qiáng)度包括摩擦強(qiáng)度和粘聚強(qiáng)度兩個(gè)組成部分。由孑 粘聚力的存在，粘性土邊坡不會(huì)像無(wú)粘性土坡一樣沿坡而表 而滑動(dòng)。根據(jù)土體極限平衡理論，可以導(dǎo)出均質(zhì)粘這坡的滑 動(dòng)而為對(duì)數(shù)螺線曲面，形狀近似于圓柱面。因此，在工程設(shè) 計(jì)中常假定滑動(dòng)而為圓弧而。建立在這一假定上穩(wěn)定分析方 法稱為圓弧滑動(dòng)法和圓弧條分法。1.圓弧滑動(dòng)法1915年瑞典彼得森(K.E.Petterson )用圓弧滑動(dòng)法分 析邊坡的穩(wěn)定性，以后該法在各國(guó)得到廣泛應(yīng)用，稱為瑞典 圓弧法。圖9 - 3表示一均質(zhì)的粘性土坡。AC為可能的滑動(dòng) 布，O為圓心，R為半徑

15、。假定邊坡破壞時(shí)，滑體ABC在 自重W作用下，沿AC繞O點(diǎn)整體轉(zhuǎn)動(dòng)?；瑒?dòng)面AC上 的力系有：促使邊坡滑動(dòng)的滑動(dòng)力矩M s =W d ;抵抗 邊坡滑動(dòng)的抗滑力矩，它應(yīng)該包括由粘聚力產(chǎn)生的抗滑力矩 M r =c - AC - R，此外還應(yīng)有由摩擦力所產(chǎn)生的抗滑力矩，這里假定4)= 0。邊坡沿AC的安全系數(shù)Fs用作用在AC面上的抗滑力矩和下滑力矩之比表示，因此有這就是整體圓弧滑動(dòng)計(jì)算邊坡穩(wěn)定的公式，它只適用于4 = 0的情況。圖9-3邊坡整體滑動(dòng)2.瑞典條分法前述圓弧滑動(dòng)法中沒有考慮滑面上摩擦力的作用，這是 由于摩擦力在滑面的不同位置其方向和大小都在改變。為了 將圓弧滑動(dòng)法應(yīng)用于4 0的粘性土，在圓

16、弧法分析粘性土坡穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，瑞典學(xué)者Fellenius提出3圓弧金分析法，也稱瑞典 會(huì)分法。會(huì)會(huì)洼就是將滑動(dòng)土體豎向分成若干土條，把土條當(dāng)成剛塑體，分別求作用 孑各土條上的力對(duì)圓心的滑動(dòng)力矩和抗滑力矩，然后按式 (9-5 )求土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)。采用分條法計(jì)算邊坡的安全系數(shù) F，如圖9 - 4所示，將滑動(dòng)土體分成若干土?xí)?。土條的寬度越小，計(jì)算精度 越高，為3避免計(jì)算過(guò)于繁瑣，并能滿足設(shè)計(jì)要求，一般取 寬為2 6m并應(yīng)選擇滑體外形變休和土層分界點(diǎn)作為分金的界限。于任意第i金上的作用力如下。土條的自土條的斷面面積。將。其中Y為土的容得,沿其斷面積的形心作用至弧滑而上沿其斷面積的形心作用至弧滑而

17、上和切孑滑面的切向分力,并分解成垂直滑面的法向分力由圖9 一 4 ( b )可知：顯虬是推動(dòng)土體下滑的力。俚如果第i是推動(dòng)土體下滑的力。俚如果第i條們于滑弧心鉛垂線的載側(cè)(坡腳一邊)，則起抗滑作用。對(duì)于起抗滑作用的切向分力采用符號(hào)T 表示。因作用線能過(guò)滑弧心滑弧心O點(diǎn)力矩為零，對(duì)邊坡不起滑動(dòng)作用，俚決定著滑面上抗剪強(qiáng)度的大小?；嫔系目够，方向與滑動(dòng)方向相反。根據(jù)庫(kù)侖公式應(yīng)有S=N i tan+cl i。式中l(wèi) i為第i會(huì)的滑弧長(zhǎng)。圖9-4瑞典條分法土條的兩個(gè)側(cè)面存在著金塊間的作用力。作用在i條 塊的力，除重力外，金塊側(cè)面ac和bd作用有法向力P i、P i+1，切向力H i、H i+1。

18、如果考慮這些條間力，則由 靜力平衡方程可知這是一個(gè)起靜定問題。要使問題得解，由 兩個(gè)可能的途徑：一是拋棄剛體平衡的概念，把土當(dāng)做變形 體，通過(guò)對(duì)土坡進(jìn)行應(yīng)力變形分析，可以計(jì)算出滑動(dòng)而上的 應(yīng)力分布,此可以不必用會(huì)分法而是用有限元方法。另一 途徑是仍以條分洼為基礎(chǔ)，俚對(duì)條塊間的作用力作一些可以 接受的簡(jiǎn)化假定。Fellenius假定不計(jì)會(huì)間力的影響，就是將土條兩側(cè)的條 件力的合力近似地看成大小相等、方向相反、作用在同作用 而上。實(shí)際上，每一土條兩側(cè)的條間力是不平衡的，俚經(jīng)驗(yàn) 表明，土?xí)挾炔淮髸r(shí)，在土坡穩(wěn)定分析中，忽略條間力的 作用對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響不顯著。將作用在各段滑弧上的力對(duì)滑動(dòng)心取矩，并分

19、別將抗將作用在各段滑弧上的力對(duì)滑動(dòng)心取矩，并分別將抗滑作用、下滑作用的力矩相加得出用在整個(gè)滑弧上的抗滑力矩以及滑動(dòng)力矩的總和，即將抗滑力矩與下滑力矩之比定義為土坡的穩(wěn)定安全系 數(shù)，即這就是瑞典條分法穩(wěn)定分析的計(jì)算公式。該法應(yīng)用的時(shí) 間很長(zhǎng)，積累3豐富的工程經(jīng)驗(yàn)，一般得到的安全系數(shù)偏低, 即偏于安全，故目前仍然是工程上常用的方法。(三)畢肖善法從前述瑞典會(huì)分法可以看出，該方法的假定不是非常精 確的，它是將不平衡的問題按極限平衡的方法來(lái)考慮并且未 能考慮有效應(yīng)力下的強(qiáng)度問題。隨著土力學(xué)學(xué)科的不斷發(fā) 展，不少學(xué)者致力于條分法的改進(jìn)。一是著重探索最危險(xiǎn)滑 位置的規(guī)律，二是對(duì)基本假定作些修改和補(bǔ)充。俚直

20、到畢肖 普(A.N.Bishop )于1955年擔(dān)出3安全系數(shù)新定義，條 分法這五方法方發(fā)生3質(zhì)的飛躍。畢肖普將邊坡穩(wěn)定安全系 數(shù)定義為滑動(dòng)而上土的抗剪強(qiáng)度T f與實(shí)際產(chǎn)生的剪應(yīng)力T之比，即 (9-7)這一安全系數(shù)定義的核心在于一是能夠充分考慮有效應(yīng)力下的抗剪總是；二是充分考慮了土坡穩(wěn)定分析中土的抗 剪強(qiáng)度部分發(fā)揮的實(shí)際情況。這一概念不公使其物理意義更加明確，而且使用范圍更廣泛，為以后非弧滑動(dòng)分析及土加明確，而且使用范圍更廣泛，為以后非弧滑動(dòng)分析及土?xí)纸缍蠒?huì)間力的各種考慮方式提供了有得條件。由圖9 - 5所示圓弧滑動(dòng)體內(nèi)取出土條i進(jìn)行分析,則土?xí)氖芰θ缦拢?. 2.土條重 Wi引起的切向

21、反力Ti和法向反力Ni ,分別作用在該分會(huì)中心處土?xí)膫?cè)百分別作用有法向力 P i、P i+1 和切向力 H i、H i+1。圖9-5畢肖普法條塊作用力分析由土?xí)呢Q向靜力平衡條件有 F z，即(9-8)當(dāng)土?xí)雌茐臅r(shí)，滑弧上土的抗剪強(qiáng)度只發(fā)揮了一部 分，畢肖普假定其什與滑面上的切向力相平衡，這里考慮安 會(huì)系數(shù)的定義，且AH i =H i+1 -H i 即 (9-9)將(9 - 9 )式代科(9 - 8 )式則有令(9-10)則(9-11)考慮整個(gè)滑動(dòng)土體的極限平衡條件，些時(shí)會(huì)間力P i和H i成對(duì)出現(xiàn)，大小相等、方向相反，相互抵消。因此只有重力W i重力W i和切向力T i對(duì)心產(chǎn)生力矩，由力

22、矩平衡知(9-12)將(9 - 11 )式代入(9 - 9 )式再代入(9 - 12 ) 式，且d i =RsinO i ,此外，土?xí)挾炔淮髸r(shí)，b i =l i cos e i,經(jīng)整理簡(jiǎn)化可行畢肖普邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)的普遍公式(9-13)式中AH i仍是未知量。畢肖普進(jìn)一步假定 AH i =0 孑是上式進(jìn)一步簡(jiǎn)化為(9-14)如果考慮滑面上孔隙水壓力u的影響并采用有效應(yīng)力 強(qiáng)虛指標(biāo)，則上式可改寫為（9-15）從式中可以看出，參數(shù)m 0 i包含有安全系數(shù)F s , 因此不能接求出安全系數(shù)，而需采用試算法迭代求解F s值。為了便孑迭代計(jì)算，已編制成m 00關(guān)系曲線，如 圖9 6所示。試算時(shí)，可先假定F s = 1.0，由圖9 6查出各0 i所對(duì)應(yīng)的值。代入（9 14 ）式中，求得邊