zAAA第三章邊坡定性分析

1、 3.1 3.1 邊坡穩(wěn)定性分析概述邊坡穩(wěn)定性分析概述3.2 3.2 土質邊坡穩(wěn)定性分析土質邊坡穩(wěn)定性分析3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析3.4 3.4 規(guī)范的一些規(guī)定規(guī)范的一些規(guī)定 第三章第三章 邊坡穩(wěn)定性分析邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐 邊坡穩(wěn)定性分析定性方法邊坡穩(wěn)定性分析定性方法 邊坡穩(wěn)定性分析定量方法邊坡穩(wěn)定性分析定量方法 邊坡穩(wěn)定極限平衡分析的條分法邊坡穩(wěn)定極限平衡分析的條分法3.1 3.1 邊坡穩(wěn)定性分析概述邊坡穩(wěn)定性分析概述學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐 對于大型或地質條件復雜的邊坡，其穩(wěn)定性分析一般對于大型或地質條件復雜的邊坡，其穩(wěn)定

2、性分析一般分兩階段分兩階段( (定性定性+ +定量定量) )進行。進行。 第第階段階段( (定性定性) ) ，對初勘所取得的地質資料進行研，對初勘所取得的地質資料進行研究，由于這階段試驗資料少，究，由于這階段試驗資料少，多用定性分析對邊坡穩(wěn)定性多用定性分析對邊坡穩(wěn)定性作出估計作出估計，分析時應按不同的構造區(qū)段及邊坡的不同方位，分析時應按不同的構造區(qū)段及邊坡的不同方位分別進行；分別進行； 第二階段第二階段( (定量定量) ) ，對經上階段分析，對經上階段分析認為是不穩(wěn)定的認為是不穩(wěn)定的或不滿足規(guī)范安全系數要求的邊坡進行詳勘或不滿足規(guī)范安全系數要求的邊坡進行詳勘，取得包括巖，取得包括巖土或軟弱結構

3、面強度、地下水流和水壓等方面的資料后，土或軟弱結構面強度、地下水流和水壓等方面的資料后，經定量分析對邊坡穩(wěn)定性作出判斷經定量分析對邊坡穩(wěn)定性作出判斷。 3.1 3.1 邊坡穩(wěn)定性分析概述邊坡穩(wěn)定性分析概述學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐 對于對于新設計的大型邊坡新設計的大型邊坡，根據建筑設計對邊坡的要，根據建筑設計對邊坡的要求及邊坡的荷載情況，分別預選求及邊坡的荷載情況，分別預選2 23 3個坡角并按坡高段個坡角并按坡高段進行進行穩(wěn)定性驗算穩(wěn)定性驗算，作出包括開挖、支護費用在內的，作出包括開挖、支護費用在內的技術技術經濟比較經濟比較，然后從中選出最優(yōu)的坡角、坡形。，然后從中選出最優(yōu)的坡角、坡

4、形。 目前，針對不同類型的邊坡，已經提出一種或多種目前，針對不同類型的邊坡，已經提出一種或多種分析方法。在具體應用中，根據具體邊坡工程地質條件，分析方法。在具體應用中，根據具體邊坡工程地質條件，選取一種或幾種方法進行綜合分析選取一種或幾種方法進行綜合分析。3.1 3.1 邊坡穩(wěn)定性分析概述邊坡穩(wěn)定性分析概述學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐分析方法分析方法理論依據及假設理論依據及假設適用條件適用條件1.1.工程類比法工程類比法較為簡單的中、較為簡單的中、小型邊坡小型邊坡2.2.赤平極射投影赤平極射投影( (圖解法圖解法) )受受一一組或幾組結組或幾組結構面控制的邊坡構面控制的邊坡定性方法定性方

5、法 包括包括地質分析法地質分析法( (歷史成因分析、過程機制分析歷史成因分析、過程機制分析) )、工、工程地質類比法、圖解法、程地質類比法、圖解法、 邊坡穩(wěn)定專家系統(tǒng)邊坡穩(wěn)定專家系統(tǒng)等等3.1 3.1 邊坡穩(wěn)定性分析概述邊坡穩(wěn)定性分析概述學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐(1)(1)地質分析法地質分析法( (歷史成因分析法、過程機制分析法歷史成因分析法、過程機制分析法) )根據邊坡的地形地貌形態(tài)、地質條件和邊坡變形破壞根據邊坡的地形地貌形態(tài)、地質條件和邊坡變形破壞的基本規(guī)律，的基本規(guī)律，追溯邊坡演變的全過程，預測邊坡穩(wěn)定追溯邊坡演變的全過程，預測邊坡穩(wěn)定性發(fā)展的總趨勢及其破壞方式性發(fā)展的總趨勢

6、及其破壞方式，從而對邊坡的穩(wěn)定性，從而對邊坡的穩(wěn)定性做出評價；對已發(fā)生過滑坡的邊坡，則判斷其能否復做出評價；對已發(fā)生過滑坡的邊坡，則判斷其能否復活或轉化。活或轉化。 3.1 3.1 邊坡穩(wěn)定性分析概述邊坡穩(wěn)定性分析概述學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐 定義：定義：該法是將該法是將已有已有的天然邊坡或人工邊坡的的天然邊坡或人工邊坡的研究經研究經驗驗( (包括穩(wěn)定的或破壞的包括穩(wěn)定的或破壞的) )，用于新研究邊坡的穩(wěn)定性分析用于新研究邊坡的穩(wěn)定性分析，如如坡角或計算參數的取值坡角或計算參數的取值、邊坡的處理措施、邊坡的處理措施等。等。 類比法具有類比法具有經驗性和地區(qū)性經驗性和地區(qū)性的特點，應用

7、時必須全面的特點，應用時必須全面分析已有邊坡與新研究邊坡兩者之間的分析已有邊坡與新研究邊坡兩者之間的地貌、地層巖性、地貌、地層巖性、結構、水文地質、自然環(huán)境、變形主導因素及發(fā)育階段結構、水文地質、自然環(huán)境、變形主導因素及發(fā)育階段等等方面的相似性和差異性，同時還應考慮方面的相似性和差異性，同時還應考慮工程的規(guī)模、類型工程的規(guī)模、類型及其對邊坡的特殊要求及其對邊坡的特殊要求等。等。 (2)(2)工程地質類比法工程地質類比法( (定性定性) )3.1 3.1 邊坡穩(wěn)定性分析概述邊坡穩(wěn)定性分析概述學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐根據經驗，存在下列條件時對邊坡的穩(wěn)定性不利：根據經驗，存在下列條件時對邊

8、坡的穩(wěn)定性不利：邊坡及其鄰近地段已有滑坡、崩塌、陷穴等不良地質現象存在。邊坡及其鄰近地段已有滑坡、崩塌、陷穴等不良地質現象存在。巖質邊坡中有頁巖、泥巖、片巖等易風化、軟化巖層或軟硬交互的不巖質邊坡中有頁巖、泥巖、片巖等易風化、軟化巖層或軟硬交互的不利巖層組合。利巖層組合。土質邊坡中裂隙發(fā)育、有軟弱夾層，或邊坡由膨脹土等不良巖土構成。土質邊坡中裂隙發(fā)育、有軟弱夾層，或邊坡由膨脹土等不良巖土構成。軟弱結構面與坡面傾向一致且結構面傾角小于坡角，或基巖面傾向坡軟弱結構面與坡面傾向一致且結構面傾角小于坡角，或基巖面傾向坡外且傾角較小。外且傾角較小。地層滲透性差異大，地下水在弱透水層或基巖面上積聚流動；斷

9、層及地層滲透性差異大，地下水在弱透水層或基巖面上積聚流動；斷層及裂隙中有承壓水出露。裂隙中有承壓水出露。水流沖刷坡腳或因河水位急劇升降引起岸坡內動水力的強烈作用。水流沖刷坡腳或因河水位急劇升降引起岸坡內動水力的強烈作用。邊坡處于強震區(qū)或鄰近地段采用大爆破施工。邊坡處于強震區(qū)或鄰近地段采用大爆破施工。3.1 3.1 邊坡穩(wěn)定性分析概述邊坡穩(wěn)定性分析概述學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐注意注意：采用工程地質類比法選取的經驗值采用工程地質類比法選取的經驗值( (如坡角、計算參數等如坡角、計算參數等) )僅能用于地質條件簡單的中、小型邊坡僅能用于地質條件簡單的中、小型邊坡。下表是可供選取的邊坡坡。下

10、表是可供選取的邊坡坡度容許值。度容許值。巖質和土質邊坡允許坡度值巖質和土質邊坡允許坡度值( (道路規(guī)范道路規(guī)范) )巖土類別巖土性質允許坡度值(高寬比)坡高8m坡高815m坡高1530m硬質巖石微風化中等風化強風化1:0.101:0.201:0.201:0.351:0.351:0.501:0.201:0.351:0.351:0.501:0.501:0.751:0.351:0.501:0.501:0.751:0.751:1.00軟質巖石微風化中等風化強風化1:0.351:0.501:0.501:0.751:0.751:1.001:0.501:0.751:0.751:1.001:1.001:1.2

11、51:0.751:1.001:1.001:1.503.1 3.1 邊坡穩(wěn)定性分析概述邊坡穩(wěn)定性分析概述學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐坡高5m坡高510m碎石土密實中密稍密1:0.351:0.501:0.501:0.751:0.751:1.001:0.501:0.751:0.751:1.001:1.001:1.25粉土sr0.51:1.001:1.251:1.251:1.50粘性土堅硬硬塑1:0.751:1.001:1.001:1.251:1.001:1.251:1.251:1.50坡高6m坡高612m坡高1220m坡高2030m黃土次生坡積黃土4次生洪積沖積黃土4馬蘭黃土3離石黃土2午城黃

12、土11:0.501:0.751:0.201:0.401:0.301:0.501:0.101:0.301:0.101:0.201:0.501:1.001:0.301:0.601:0.401:0.601:0.201:0.401:0.201:0.301:0.751:1.251:0.501:0.751:0.601:0.751:0.301:0.501:0.301:0.401:0.751:1.001:0.751:1.001:0.501:0.751:0.401:0.60注：使用本表時應考慮地區(qū)性水文、氣象等條件，結合具體情況予以修正。本表本表不適用于巖層層面或主要節(jié)理面有順坡向滑動可能的邊坡不適用于巖層層面

13、或主要節(jié)理面有順坡向滑動可能的邊坡。3.1 3.1 邊坡穩(wěn)定性分析概述邊坡穩(wěn)定性分析概述學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐(3) (3) 圖解法圖解法 用一定的曲線和圖形來表征邊坡有用一定的曲線和圖形來表征邊坡有關參數之間的定量關系關參數之間的定量關系，由此求出邊坡穩(wěn)定性系數，或已知穩(wěn)定系數及其它參數（f 、c、r、結構面傾角、坡角、坡高）僅一個未知的情況下，求出穩(wěn)定坡角或極限坡高。這是力學計算的簡化。圖解法可以分為兩類：圖解法可以分為兩類：不同條件下均質巖坡不同條件下均質巖坡坡高與坡角關系曲線坡高與坡角關系曲線3.1 3.1 邊坡穩(wěn)定性分析概述邊坡穩(wěn)定性分析概述學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚

14、實踐 利用圖解求邊坡變形破壞的邊界條件，分析軟弱結構面分析軟弱結構面的組合關系的組合關系，為力學計算創(chuàng)造條件。常用的有赤平極射投影分析法及實體比例投影法。 赤平極射投影分析法、實體比例投影法與摩擦圓赤平極射投影分析法、實體比例投影法與摩擦圓等方法用于巖質邊坡巖質邊坡的穩(wěn)定分析，可快速、直觀地分辨出控制邊坡的主可快速、直觀地分辨出控制邊坡的主要和次要結構面，確定出邊坡結構的穩(wěn)定類型，判定不穩(wěn)定塊要和次要結構面，確定出邊坡結構的穩(wěn)定類型，判定不穩(wěn)定塊體的形狀、規(guī)模及滑動方向體的形狀、規(guī)模及滑動方向。 對用圖解法判定為不穩(wěn)定的邊坡，需進一步用計算加以驗證。下面簡要介紹利用赤平極射投影圖初步判斷邊坡穩(wěn)

15、定性。3.1 3.1 邊坡穩(wěn)定性分析概述邊坡穩(wěn)定性分析概述學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐3.1 3.1 邊坡穩(wěn)定性分析概述邊坡穩(wěn)定性分析概述學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐當結構面的傾向與坡面傾向相反時，邊坡為穩(wěn)定結構穩(wěn)定結構。當結構面的傾向與坡面傾向基本一致但其傾角大于坡角時，邊坡為基基本穩(wěn)定結構本穩(wěn)定結構。當結構面的傾向與坡面傾向之間夾角小于30且傾角小于坡角時，邊坡為不穩(wěn)定結構不穩(wěn)定結構。下圖為下圖為1 1組結構面構成的邊坡赤平極射投影組結構面構成的邊坡赤平極射投影1組結構面構成的邊坡組結構面構成的邊坡(a)不穩(wěn)定結構；不穩(wěn)定結構；(b)基本穩(wěn)定結構；基本穩(wěn)定結構；(c)、(d)穩(wěn)

16、定結構；穩(wěn)定結構；(e)不穩(wěn)定結構不穩(wěn)定結構3.1 3.1 邊坡穩(wěn)定性分析概述邊坡穩(wěn)定性分析概述學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐2組結構面構成的邊坡組結構面構成的邊坡(a)不穩(wěn)定結構；不穩(wěn)定結構；(b)基本穩(wěn)定結構；基本穩(wěn)定結構；(c)穩(wěn)定結構穩(wěn)定結構下圖為下圖為2 2組結構面構成的邊坡赤平極射投影組結構面構成的邊坡赤平極射投影3.1 3.1 邊坡穩(wěn)定性分析概述邊坡穩(wěn)定性分析概述學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐3組結構面構成的邊坡組結構面構成的邊坡(a)不穩(wěn)定結構；不穩(wěn)定結構；(b)基本穩(wěn)定結構；基本穩(wěn)定結構；(c)不穩(wěn)定結構；不穩(wěn)定結構；(d)基本穩(wěn)定結構；基本穩(wěn)定結構；(e)穩(wěn)定結構穩(wěn)

17、定結構下圖為下圖為3 3組結構面構成的邊坡赤平極射投影組結構面構成的邊坡赤平極射投影3.1 3.1 邊坡穩(wěn)定性分析概述邊坡穩(wěn)定性分析概述學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐 工程地質領域最早研制出的專家系統(tǒng)是用于地質勘察的專家系統(tǒng) propecter，由斯坦福大學于70年代中期完成的。 在國內，許多單位進行了相關研究工作，并取得了較多的成果。專家系統(tǒng)使得一般工程技術人員在解決工程地專家系統(tǒng)使得一般工程技術人員在解決工程地質問題時能象有經驗的專家給出比較正確的判斷并做出結質問題時能象有經驗的專家給出比較正確的判斷并做出結論，論，因此，專家系統(tǒng)的應用為工程地質的發(fā)展提供了一條新思路。(4)(4)邊坡

18、穩(wěn)定專家系統(tǒng)邊坡穩(wěn)定專家系統(tǒng)3.1 3.1 邊坡穩(wěn)定性分析概述邊坡穩(wěn)定性分析概述學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐 實質是一種半定量的方法，實質是一種半定量的方法，雖然評價結果表現為確定的雖然評價結果表現為確定的數值，但最終判定仍依賴人為的判斷數值，但最終判定仍依賴人為的判斷。目前，所有定量的計。目前，所有定量的計算方法都是基于定性方向之上。算方法都是基于定性方向之上。 極限平衡法在工程中應用最為廣泛極限平衡法在工程中應用最為廣泛，這個方法早期以摩，這個方法早期以摩爾爾庫侖抗剪強度理論為基礎，將滑坡體劃分為若干條塊庫侖抗剪強度理論為基礎，將滑坡體劃分為若干條塊( (主要為垂直條分主要為垂直條分

19、) )，建立作用在這些條塊上的力的平衡方程，建立作用在這些條塊上的力的平衡方程式，求解安全系數。式，求解安全系數。 (1)(1)極限平衡法極限平衡法3.1 3.1 邊坡穩(wěn)定性分析概述邊坡穩(wěn)定性分析概述定量分析方法定量分析方法學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐 垂直條分法就是將滑動土體豎直分成若干土條，把垂直條分法就是將滑動土體豎直分成若干土條，把土條當成剛體，分別求作用于各土條上的力對圓心的滑土條當成剛體，分別求作用于各土條上的力對圓心的滑動力矩動力矩( (或力或力) )和抗滑力矩和抗滑力矩( (或力或力) ) ，然后求土坡的穩(wěn)定安，然后求土坡的穩(wěn)定安全系數。全系數。條間切向力3.1 3.1

20、邊坡穩(wěn)定性分析概述邊坡穩(wěn)定性分析概述學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐 極限平衡方法，沒有象傳統(tǒng)的彈、塑性力學那樣引入應力極限平衡方法，沒有象傳統(tǒng)的彈、塑性力學那樣引入應力應變關系來求解本質上為靜不定的問題，而是應變關系來求解本質上為靜不定的問題，而是直接對某些多直接對某些多余未知量作假定，使得方程式的數量和未知數的數量相等，因余未知量作假定，使得方程式的數量和未知數的數量相等，因而使問題變得靜定可解而使問題變得靜定可解。 根據邊坡破壞的邊界條件，應用力學分析的方法，對可能根據邊坡破壞的邊界條件，應用力學分析的方法，對可能發(fā)生的滑動面，在各種荷載作用下進行理論計算和抗滑強度的發(fā)生的滑動面，在各

21、種荷載作用下進行理論計算和抗滑強度的力學分析。力學分析。通過反復計算和分析比較，對通過反復計算和分析比較，對可能可能的滑動面給出的滑動面給出穩(wěn)定性系數穩(wěn)定性系數。 目前，剛體極限平衡方法已經從目前，剛體極限平衡方法已經從二維發(fā)展到三維二維發(fā)展到三維。3.1 3.1 邊坡穩(wěn)定性分析概述邊坡穩(wěn)定性分析概述學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐 剛體極限平衡分析方法很多，在處理上，各種條分法在以下剛體極限平衡分析方法很多，在處理上，各種條分法在以下幾個方面幾個方面： 該方法比較直觀、簡單，對大多數邊坡的評價結果比較令人該方法比較直觀、簡單，對大多數邊坡的評價結果比較令人滿意。滿意。 該方法的關鍵在于該方

22、法的關鍵在于。 基于該原理的方法很多，如基于該原理的方法很多，如bishopbishop法、法、janbujanbu法、法、m-pm-p法、不法、不平衡傳遞系數法等。平衡傳遞系數法等。 3.1 3.1 邊坡穩(wěn)定性分析概述邊坡穩(wěn)定性分析概述學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐極限平衡條分法極限平衡條分法對多余變量的簡化假定對多余變量的簡化假定瑞典條分法瑞典條分法條塊間無作用力，力矩平衡條塊間無作用力，力矩平衡斯賓塞法斯賓塞法條塊間作用力為常數條塊間作用力為常數簡化畢肖普法簡化畢肖普法條塊間只有水平力，力矩平衡條塊間只有水平力，力矩平衡詹布法詹布法(janbu)假定了條間作用力作用點的位置假定了條間

23、作用力作用點的位置傳遞系數法傳遞系數法假定了條間作用力的方向假定了條間作用力的方向(等于條塊底面傾角等于條塊底面傾角) 薩爾瑪法薩爾瑪法假定條間也滿足極限平衡條件，可以任意條分假定條間也滿足極限平衡條件，可以任意條分分塊極限平衡法分塊極限平衡法假定條間也滿足極限平衡條件，但需垂直條分假定條間也滿足極限平衡條件，但需垂直條分摩根斯坦摩根斯坦普賴普賴斯法斯法條間切向力條間切向力(x)和法向力和法向力(e)之比與水平方向坐標之之比與水平方向坐標之間存在一函數關系間存在一函數關系:x/e=f(x)常見條分法及其相應的假定3.1 3.1 邊坡穩(wěn)定性分析概述邊坡穩(wěn)定性分析概述學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚

24、實踐 主要是利用某種方法求出邊坡的主要是利用某種方法求出邊坡的應力分布和變形情況應力分布和變形情況，研究巖體中應力和應變的變化過程，由此判斷邊坡的穩(wěn)定性。研究巖體中應力和應變的變化過程，由此判斷邊坡的穩(wěn)定性。主要有以下幾種：主要有以下幾種：(2)(2)數值分析方法數值分析方法有限單元法（有限單元法（femfem） 該方法是目前應用最廣泛的數值分析方法目前應用最廣泛的數值分析方法。其解題步驟已經系統(tǒng)化，并形成了很多通用的計算機程序。 其優(yōu)點是部分地考慮了邊坡巖體的非均質、不連續(xù)部分地考慮了邊坡巖體的非均質、不連續(xù)介質特征，考慮了巖體的應力應變特征介質特征，考慮了巖體的應力應變特征，因而可以避免將

25、坡體視為剛體、過于簡化邊界條件的缺點，能夠接近實際地從應力應變分析邊坡的變形破壞機制，對了解邊坡的應力分布及應變位移變化很有利。3.1 3.1 邊坡穩(wěn)定性分析概述邊坡穩(wěn)定性分析概述學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐 快速拉格朗日有限差分法快速拉格朗日有限差分法(flac)(flac) flac（fast lagrangian analysis of continue）由美國itasca consulting group，inc.為地質工程應用而開發(fā)的連續(xù)介質顯式有限連續(xù)介質顯式有限差分計算程序差分計算程序，主要適用模擬計算巖土工程地質材料的力學行為，適用模擬計算巖土工程地質材料的力學行為，特別

26、是材料達到屈服極限后產生的塑性流動特別是材料達到屈服極限后產生的塑性流動。 flac (version 4.00) legend 19-nov-04 16:26 step 35000 -9.000e+00 x 1.890e+02 -6.150e+01 y 03.2 3.2 土質邊坡穩(wěn)定性分析土質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐瑞典條分法的討論瑞典條分法的討論aorc ibb-2-101234567(2) (2) 假設圓弧滑裂面，與實際滑裂假設圓弧滑裂面，與實際滑裂面有差別面有差別 忽略條間力，使得計算安全系數忽略條間力，使得計算安全系數 fs 偏小偏小 假設圓弧滑裂面，使假設圓

27、弧滑裂面，使 fs 偏大偏大最終結果是最終結果是 fs 偏小，偏小， 越大越大 fs 越偏小越偏小一般情況下，一般情況下，f fs s偏小偏小 10% 10% 左右左右工程應用中偏于安全3.2 3.2 土質邊坡穩(wěn)定性分析土質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐方法的特點：方法的特點：aorc ibb-2-101234567iiiiiiiswtgwlcfsin)cos(1) (1) 忽略條間力的作用忽略條間力的作用(2) (2) 滿足滑動土體整體力矩平衡條件滿足滑動土體整體力矩平衡條件(3) (3) 不滿足條塊的靜力平衡條件不滿足條塊的靜力平衡條件(4) (4) 滿足極限平衡條件滿足

28、極限平衡條件(5) (5) 得到的安全系數偏低，誤差偏于安全得到的安全系數偏低，誤差偏于安全3.2 3.2 土質邊坡穩(wěn)定性分析土質邊坡穩(wěn)定性分析niiiiiniiiiiiiiiqtguqlc11)cossin()sincos(或：或：學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐3.2 3.2 土質邊坡穩(wěn)定性分析土質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐3.2 3.2 土質邊坡穩(wěn)定性分析土質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐3.2 3.2 土質邊坡穩(wěn)定性分析土質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐4 4 簡化畢肖甫（簡化畢肖甫（bishopbishop）法）法忽略條間切

29、向力：忽略條間切向力：n-12n-1pihitini ihi+1wipi+1hi+1hi假定滑動面上作用點位置：假定滑動面上作用點位置：n 未知數未知數: : 4n-1 4n-1 方程數方程數: : 4n 4n 假定：假定：圓弧滑裂面；條間力切向力圓弧滑裂面；條間力切向力=03.2 3.2 土質邊坡穩(wěn)定性分析土質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐pihi+1tini iwipi+1hiaorc ibb-2-101234567fz=0iiiiitnwsincossiiiiiftgnlct極限平衡極限平衡條件條件方程組求解，得到：方程組求解，得到：iisiiiimflcwn)sin(

30、siiiiftgmsincosiiiiiisimlctgwftcos13.2 3.2 土質邊坡穩(wěn)定性分析土質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐hi+1pitini iwipi+1hiaorc ibb-2-101234567整體力矩平衡：整體力矩平衡：siiiiftgmsincosrtrwiiisinni 過圓心；過圓心；pi 互相抵消互相抵消iiiiiiiiswtgwlcmfsincos1licos i = bi隱式隱式表達表達3.2 3.2 土質邊坡穩(wěn)定性分析土質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐siiiiftgmsincosiiiiiiiiswtgwlcmfsi

31、ncos1隱式隱式表達表達迭代法求解隱式方程的根迭代法求解隱式方程的根)(xx3.2 3.2 土質邊坡穩(wěn)定性分析土質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐迭代法求解隱式方程的根迭代法求解隱式方程的根)(xx)(xyxy1q2q0p1p2p*p0 x1x2x*x3.2 3.2 土質邊坡穩(wěn)定性分析土質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐aorc ibb-2-101234567圓心 o，半徑 r設 fs=1.0計算 mi變化圓心 o 和半徑 r fs 最小end 計算sfssffsssfffno計計算算步步驟驟iiiiiiiiswtgwlcmfsincos13.2 3.2 土質

32、邊坡穩(wěn)定性分析土質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐pitini ihi+1wipi+1hiaorc ibb-2-101234567畢肖甫法的討論畢肖甫法的討論(2) (2) 大多數情況下是精確的大多數情況下是精確的 未知數未知數: : 4n-1 4n-1 方程數方程數: : 4n 4n (1) (1) 假設圓弧滑裂面假設圓弧滑裂面3.2 3.2 土質邊坡穩(wěn)定性分析土質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐(1) (1) 假設條塊間作用力只有法向力沒有切向力；假設條塊間作用力只有法向力沒有切向力；(2)(2) 滿足滑動土體整體力矩平衡條件；滿足滑動土體整體力矩平衡條件；

33、(3)(3) 滿足各條塊力的多邊形閉合條件，但不滿足條塊的力滿足各條塊力的多邊形閉合條件，但不滿足條塊的力矩平衡條件；矩平衡條件；(4) (4) 滿足極限平衡條件；滿足極限平衡條件；(5) (5) 得到的安全系數比瑞典條分法略高一點。得到的安全系數比瑞典條分法略高一點。簡化簡化bishop方法的特點方法的特點3.2 3.2 土質邊坡穩(wěn)定性分析土質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐5 5 詹布（詹布（janbujanbu）法）法條塊間力的作用點位置：條塊間力的作用點位置：n-12n-1pihitini ihi+1wipi+1hi+1hi假定滑動面上作用點位置：假定滑動面上作用點位置

34、：n 未知數未知數: : 4n-1 4n-1 方程數方程數: : 4n 4n abhi推力線推力線假定假定：假定各土條間推力作用點連線為光滑連續(xù)曲線假定各土條間推力作用點連線為光滑連續(xù)曲線 “推力作用線推力作用線”即假定了條塊間力的作用點位置即假定了條塊間力的作用點位置3.2 3.2 土質邊坡穩(wěn)定性分析土質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐pihitini ihi+1wipi+1hi+1hi極限平衡極限平衡條件條件fz=0iiiiiitnhwsincosfx=0iiiiintpsincossiiiiiftgnlct23 45678910111p0=0pn=0 ni ti pi方程

35、組求解方程組求解p1 = p1p2 = p1 + p2 = p1 + p2 pj = pi ( i=1, j )pn = pi = 0 ( i=1, n )與與 hi 有關，但有關，但 hi 可可以通過每個土條的力以通過每個土條的力矩平衡由矩平衡由 hi 得到得到3.2 3.2 土質邊坡穩(wěn)定性分析土質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐pihitini ihi+1wipi+1hi+1hi23 45678910111p0=0pn=0詹布法的討論詹布法的討論(1) (1) 任意形狀滑裂面，不一定任意形狀滑裂面，不一定是圓弧是圓弧 未知數未知數: : 4n-1 4n-1 方程數方程數:

36、: 4n 4n (2) (2) 計算較復雜計算較復雜3.2 3.2 土質邊坡穩(wěn)定性分析土質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐幾種方法總結幾種方法總結方法方法整體圓弧法整體圓弧法簡單條分法簡單條分法畢肖畢肖普法普法詹布法詹布法滑裂面形狀滑裂面形狀圓弧圓弧圓弧圓弧圓弧圓弧任意任意假設假設剛性滑動體剛性滑動體滑動面上極滑動面上極限平衡限平衡忽略全部條忽略全部條簡力簡力忽略條間切向忽略條間切向力力條條間力作用點間力作用點位置位置適用性適用性飽和軟粘土，飽和軟粘土， =0一般均質土一般均質土一般均質土一般均質土任意任意精度精度/偏小偏小10%誤差誤差2070%難以確定難以確定平平衡衡條條件

37、件整體力矩整體力矩 各條力矩各條力矩 各條垂向力各條垂向力 / 各條水平力各條水平力 3.2 3.2 土質邊坡穩(wěn)定性分析土質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐3.2 3.2 土質邊坡穩(wěn)定性分析土質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐3.2 3.2 土質邊坡穩(wěn)定性分析土質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐3.2 3.2 土質邊坡穩(wěn)定性分析土質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐3.2 3.2 土質邊坡穩(wěn)定性分析土質邊坡穩(wěn)定性分析35,2621學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐 平面滑動分析平面滑動分析 多平面滑

38、動分析多平面滑動分析3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐一般情況下：現實工程中滑坡的后緣出現拉裂縫一般情況下：現實工程中滑坡的后緣出現拉裂縫3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐平面滑移的后緣拉裂縫平面滑移的后緣拉裂縫3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐平面滑動分析方法平面滑動分析方法3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐傳統(tǒng)分析方法傳統(tǒng)分析方法-受力條件分析受力條件分析在工程使用期間，可能滑動巖體或

39、其邊界面上承受的在工程使用期間，可能滑動巖體或其邊界面上承受的力的類型及大小、方力的類型及大小、方向和合力的作用點向和合力的作用點統(tǒng)稱為統(tǒng)稱為受力條件受力條件。邊坡巖體上承受的力常見有：邊坡巖體上承受的力常見有：巖體重力、巖體重力、靜水壓力、動水壓力、靜水壓力、動水壓力、建筑物作建筑物作用力及用力及震動力震動力等。等。(1) (1) 地震作用地震作用水平地震作用：水平地震作用：f fekek= = 1 1g g3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐(2) (2) 水壓力水壓力：包括滲透靜水壓力和滲透動水壓力。：包括滲透靜水壓力和滲透動水壓力。靜水

40、壓力靜水壓力水對巖體的靜壓力，等于巖體受到的浮力。水對巖體的靜壓力，等于巖體受到的浮力。動水壓力動水壓力與水力梯度有關，等于巖體受到的滲流阻力。與水力梯度有關，等于巖體受到的滲流阻力。vguwjgvfwr3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐cossinjjsgtgc lrktg滑動面上的抗滑力滑動面上的抗滑力r=r=gcostggcostgj j+c+cj jl l 滑動力滑動力t tgsingsin穩(wěn)定性系數穩(wěn)定性系數傳統(tǒng)分析方法傳統(tǒng)分析方法-單平面滑動計算過程單平面滑動計算過程3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風

41、嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐2sinsinsin()jjstgcktggh2sinsin()cos(tantan)jcrjchg當cj=0，j時，ks1jstgktg忽略滑動面上內聚力忽略滑動面上內聚力(cj=0)時時3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐適用范圍適用范圍 a) a) 巖石和土巖石和土；b) b) 邊坡下滑是沿著一個相對平緩的滑動面邊坡下滑是沿著一個相對平緩的滑動面. (. (像節(jié)理面、像節(jié)理面、破壞面、連接縫以及巖床與浸蝕巖之間的分界面破壞面、連接縫以及巖床與浸蝕巖之間的分界面類類型的型的一些不連續(xù)結構面一些不連續(xù)結構面) )；c)

42、c) 破壞面應該近似平行于滑坡面破壞面應該近似平行于滑坡面；d) d) 破壞面的傾角應該小于滑坡面的傾角。破壞面的傾角應該小于滑坡面的傾角。平面滑動計算方法平面滑動計算方法3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐基本假設基本假設：( (1 1) ) 滑體沿滑動面做剛體下滑?；w沿滑動面做剛體下滑。( (2 2) ) 滑塊不發(fā)生剛體轉動。滑塊不發(fā)生剛體轉動。( (3 3) ) 假定作用在滑塊上的所有力都通過質心。假定作用在滑塊上的所有力都通過質心。( (4 4) )滑動面上的所有點都處于臨界破壞狀態(tài)。滑動面上的所有點都處于臨界破壞狀態(tài)。( (5 5)

43、 ) 滑面上力的分布是均勻的?；嫔狭Φ姆植际蔷鶆虻?。( (6 6) ) 沿著整個破壞面的巖體強度是相等的。沿著整個破壞面的巖體強度是相等的。( (7 7) ) 滑滑塊側面的阻力可以忽略不計塊側面的阻力可以忽略不計。3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐安全系數計算公式：安全系數計算公式：3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐計算包括計算包括 ？ 水壓力水壓力 外部力和地震力外部力和地震力 主動或被動錨固力主動或被動錨固力 3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實

44、踐崇尚實踐典型的平面幾何典型的平面幾何1. 1. 滑坡的表面滑坡的表面2. 2. 破壞面破壞面3. 3. 上表面上表面4. 4. 張裂縫張裂縫 ( (可選擇的可選擇的) )坡面傾坡面傾角角、邊坡高度邊坡高度、滑滑體重量體重量上表面傾角及其寬度上表面傾角及其寬度 (可選擇的可選擇的)破壞面的傾角及其粗糙程度破壞面的傾角及其粗糙程度破壞面的強度破壞面的強度張裂縫的角度張裂縫的角度、位置位置(可選擇的可選擇的)水壓力水壓力地震系數地震系數外部力外部力計計算要素算要素3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐計算過程：計算過程：(1)滑體重量( (沒有張裂縫

45、的情況沒有張裂縫的情況) )已知參數已知參數: :hh邊邊坡高度坡高度邊坡角邊坡角上表面傾角上表面傾角滑滑面面傾傾角角oo原點原點巖塊的巖塊的比比重重未知參數未知參數: :bb邊坡邊坡面面與上表面的交點與上表面的交點cc滑面線與上表面線的交點滑面線與上表面線的交點nn邊坡邊坡坡坡面面長度，即長度，即obob的長度的長度mbcmbc長度長度locloc的長度的長度aa楔體面積楔體面積w w楔體重量楔體重量 3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐sinhncos,cot,bnhhhobbcoc cotcoscossinsinhmlhmlcotcosc

46、oshmlsinsinhmlsinsinlhmcotsincotcoshlhlcotcotcossincothl1 cottansincostanhl應用矢量相加計算應用矢量相加計算l l和和mm的長度：的長度：得出以下兩個方程：得出以下兩個方程：由方程由方程(4)(4)得：得：將將(5)(5)代入代入(3)(3)得：得：(1)(2)(3)(4)(5)(6)3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐coscotcoslhmcos,sincllwa由方程由方程(3)得：得：通過方程通過方程(6)和和(7)計算計算l和和m。不用方程。不用方程(5)，因為

47、當，因為當=0時，無法計算出時，無法計算出m面積計算：面積計算：計算計算過過程：程：1.計算計算n (通過方程通過方程(1)2.計算計算b (通過方程通過方程(2)3.計算計算l (通過方程通過方程(6)4.計算計算m (通過方程通過方程(7)5.計算計算c (通過方程通過方程(8)6.計算計算a (通過方程通過方程(9)7.計算計算w (通過方程通過方程(10)(7)(8)(9)(10)sinsinlhm)90sin(21sin21mnobcmna3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐( (有張裂縫的情況有張裂縫的情況) )已知參數已知參數hh

48、邊邊坡高度坡高度邊坡傾角邊坡傾角滑面傾角滑面傾角上表面傾角上表面傾角tt張裂縫距邊坡面的距離張裂縫距邊坡面的距離張裂縫傾角張裂縫傾角oo原點原點(0,0)(0,0)巖塊重量巖塊重量未知參數未知參數bb邊坡邊坡面面與上表面的交點與上表面的交點cc張裂縫與上表面線的交點張裂縫與上表面線的交點dd滑面線與張裂縫的交點滑面線與張裂縫的交點nobnob的長度的長度mbcmbc長度長度lodlod的長度的長度qdcqdc的長度的長度aa楔體面積楔體面積ww楔體重量楔體重量 3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐和和沒有張裂縫的情況沒有張裂縫的情況類似類似:

49、:sinhncot,bhh得得:,tancbt tcostm然后計算然后計算d、q、l:cos ,sindcqqcos,sindll由方程由方程(15)，(16)得：得：,cos ,sincos,sinxyc cqqll或或coscosxcql(13)(14)(15)(16)(17)3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐和和sinsinycql由方程由方程(17)和和(18)得出計算得出計算q的式子：的式子：cotsincotcosyxccq面積面積及及體積計算：體積計算：wa計算計算過過程：程：1.計算計算n (通過方程通過方程(1)2.計算計

50、算b (通過方程通過方程(2)3.計算計算c (通過方程通過方程(13)4.計算計算m (通過方程通過方程(14)5.計算計算q (通過方程通過方程(19)6.計算計算l (通過方程通過方程(17)7.計算計算d (通過方程通過方程(16)8.計算計算a (通過方程通過方程(20)9.計算計算w (通過方程通過方程(10)(18)(19)(20)180sin()90sin(21)sinsin(21lqmnodclqobcmna3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐(2)水壓力計算水壓力峰值水壓力峰值邊坡中部邊坡中部高度高度水壓力水壓力分分布形式布

51、形式3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐水壓力峰值水壓力峰值坡腳坡腳3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐水壓力峰值水壓力峰值張裂縫底部張裂縫底部3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐水壓力水壓力分分布自定義布自定義3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐地地下下水水充充填率填率=50%(峰值位于邊坡中部、底部及拉裂縫底部峰值位于邊坡中部、底部及拉裂縫底部)3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性

52、分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐( (無張裂縫情況無張裂縫情況) )條件條件1 1：邊坡中間高度處水壓力最大：邊坡中間高度處水壓力最大211 122 2sin4sinwwwwwwzup lzzu水壓力0sinsin12wwwwwzlzlpz浸濕長度最大水壓力3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐條件條件 2 2：坡腳處：坡腳處水壓力最大水壓力最大sinwwwzlpz21122sin2sinwwwwwzup lzzu3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐sinv=twffyzzzzdlu 滑動面

53、上的水壓力張裂縫上的水壓力wfzz類型a. if 24sinwwzu；v=0( (有張裂縫情況有張裂縫情況) )條件條件1 1：邊坡中間高度處水壓力最大：邊坡中間高度處水壓力最大3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐/2wfwfzz and zz類型b.if 121121112222sin1211()222sinwwwwttwzllllpzpzup lpp lzv3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐/2wfwfzz and zz類型c.if 3434334344122sin2sin1211()22

54、fwwfwpzpzzzlzlul pvpp lp l3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐5655655sin1()212twtpzpzzlupp lvp l條件條件2 2：邊坡坡腳處水壓力最大：邊坡坡腳處水壓力最大3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐77777sin1212ttpzzlup lvp ltwfzzz條件條件3 3：張裂縫底部水壓力最大：張裂縫底部水壓力最大3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐(3)外力計算外力相當于一預應力錨桿，使用

55、主動錨固模型外力相當于一預應力錨桿，使用主動錨固模型cossinxyeeee外力3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐(4)地震力計算yssyswww抗震系數楔體的重量重力分量cossinyxywwssss 29.81/,gm smfm g1.典型地震系數可能在0.1和0.2之間。2.如果地震系數，重力加速度滑塊重量，那么塊體的地震力為：3.由此得到的地震力也適用于水平方向。3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐(5)錨固力計算cossinxayajjjjj 主動錨固力被動錨固力被動錨固力cossi

56、nxpypkkkk 式中k = 被動錨固力主動錨固力主動錨固力3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐(6)主動水壓力計算主動水壓力主動水壓力( (張裂縫張裂縫) )v=v=張裂縫水壓力張裂縫水壓力sincosxyvvvv 3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐(7)滑面受力計算ywww 楔體重力滑動面上的法向力與切向力滑動面上的法向力與切向力yf xf sinsinsincosyyyyyyyafwesjvfaesjv coscoscossinxxxxxxafesjvfesjv ()cos()sins

57、incosyyxxyxnfkfkusff 僅考慮主動力：僅考慮主動力：3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐(8)滑面抗剪力及安全系數滑動面上的抗剪力滑動面上的抗剪力tancossinxyc lnkk 被動錨固安全系數：安全系數：fs抗滑力滑動力強度準則莫爾-庫侖準則cnl粘聚力法向力=摩擦角滑移面的長度()cos()sinsincosyyxxyxnfkfkusff 3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐(9)滑面強度準則：在前述計算過程中采用的強度準則為莫爾在前述計算過程中采用的強度準則為莫爾庫侖

58、準則庫侖準則tannc= +c式中 為滑動面上的摩擦角， 為粘聚力10tanlognbnjcsjrc =巴頓準則巴頓準則巴頓強度模型確定的滑動面上的剪切強度為：巴頓強度模型確定的滑動面上的剪切強度為：n滑動面上的剪應力 和正應力滿足下式的關系：bjrcjcs式中 為基本摩擦角為不連續(xù)面粗糙度系數，為不連續(xù)面附近巖石單軸抗壓強度。其它可供使用的強度準則：其它可供使用的強度準則：3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐313acbcmsbnac廣義廣義hoek-brown 準則確定強度根據下列公式：準則確定強度根據下列公式：指數曲線指數曲線13cbms

59、a上式中為最大主應力，為最小主應力，為完整巖石的單軸抗壓強度， 為巖體的材料常數， 和 是依賴于巖體特性的常數。,na bc和 是參數，通常由剪切測試數據進行最小平方回歸獲得，為滑動面上的法向力。3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐1) 1) 錨桿通過錨桿通過承載力和定位承載力和定位( (角度角度) )影響安全系數。影響安全系數。 2) 2) 錨固承載力和定位作為矢量錨固承載力和定位作為矢量，僅作用于滑體形心作，僅作用于滑體形心作用到模型中。用到模型中。3) 3) 多個錨桿可以多個錨桿可以用一個具有相等總容許力和方位的等用一個具有相等總容許力和

60、方位的等效錨桿代替效錨桿代替。(10)錨桿承載力和定位3.3 3.3 巖質邊坡穩(wěn)定性分析巖質邊坡穩(wěn)定性分析學風嚴謹學風嚴謹 崇尚實踐崇尚實踐(11)錨固長度和位置(1) (1) 只要錨桿穿過滑動面，全部的錨桿承載力都發(fā)揮作用。只要錨桿穿過滑動面，全部的錨桿承載力都發(fā)揮作用。 (2) (2) 但是但是, , 如果錨桿的錨固長度如果錨桿的錨固長度=0=0( (例如錨桿沒有穿過滑面例如錨桿沒有穿過滑面), ), 那么在計算模型中錨桿將那么在計算模型中錨桿將沒有作用沒有作用-錨桿的錨固力為零。錨桿的錨固力為零。(3)(3) 錨桿位置對計算結果沒有影響錨桿位置對計算結果沒有影響，因為始終其，因為始終其假