粘土邊坡的安全系數(shù)計(jì)算

1、1/13/2022.1粘土邊坡的安全系數(shù)計(jì)算粘土邊坡的安全系數(shù)計(jì)算1/13/20222目錄目錄 第一章第一章 緒論緒論 第二章第二章 粘土邊坡安全系數(shù)計(jì)算一般方法粘土邊坡安全系數(shù)計(jì)算一般方法 第三章第三章 運(yùn)動(dòng)條分法原理進(jìn)行實(shí)際算例運(yùn)動(dòng)條分法原理進(jìn)行實(shí)際算例 第四章第四章 邊坡的加固方法邊坡的加固方法1/13/20223第一章第一章 緒論緒論1、邊坡的定義: 巖體、土體在自然重力作用或人為作用而形成一定傾斜度的臨空面；為保證路基穩(wěn)定，在路基兩側(cè)做成的具有一定坡度的坡面2、邊坡應(yīng)用學(xué)科：水利科技（一級(jí)學(xué)科）；巖石力學(xué)、土力學(xué)、巖土工程（二級(jí)學(xué)科）；巖土工程（水利）（三級(jí)學(xué)科）3、邊坡的分類：一、

2、按成因分類：可分為人工邊坡和自然邊坡； 二、按地層巖性分類：可分為土質(zhì)邊坡和巖質(zhì)邊坡。 a：按巖層結(jié)構(gòu)分為：1層狀結(jié)構(gòu)邊坡、2塊狀結(jié)構(gòu)邊坡、3網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)邊坡； b：按巖層傾向與坡向的關(guān)系分為：1順向邊坡、2反向邊坡、3直立邊坡。 三、按使用年限分類：可分為永久性邊坡和臨時(shí)性邊坡。1/13/20224第一章第一章 緒論緒論 4、邊坡的應(yīng)用背景：邊坡作用的范圍異常廣泛，較為常用的如工程中基坑的建造、堤壩的建造、公路的路堤、汽車火車道路軌道的防護(hù)、山體下?lián)跬翂Φ脑O(shè)計(jì)等等 5、邊坡穩(wěn)定性安全系數(shù)：一般定義為沿假定滑裂面的抗滑力與滑動(dòng)力的比值，當(dāng)該比值大于1時(shí)，坡體穩(wěn)定；等于1時(shí)，坡體處于極限平衡狀態(tài)；小

3、于1時(shí)，邊坡即發(fā)生破壞。 6、邊坡安全系數(shù)研究的目的和意義：邊坡不僅作用廣泛、而且其所處位置起的決定性作用也較大，關(guān)系著整個(gè)工程的成敗與否甚至人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此詳細(xì)計(jì)算出各個(gè)邊坡的安全系數(shù)顯得異常重要，不僅可以提高整個(gè)工程的實(shí)用效率，同時(shí)也可以為人們提供更多的保障。無(wú)論計(jì)算量大小，都必不可少。 1/13/20225第二章第二章 粘土邊坡安全系數(shù)計(jì)算的一般方法粘土邊坡安全系數(shù)計(jì)算的一般方法 整體圓弧滑動(dòng)法 條分法 瑞典條分法 畢肖普條分法 普通條分法（簡(jiǎn)布法） 有限元法1/13/20226第二章第二章 粘土邊坡安全系數(shù)計(jì)算的一般方法粘土邊坡安全系數(shù)計(jì)算的一般方法 圓弧滑動(dòng)法：在工程設(shè)計(jì)中常

4、假定土坡滑動(dòng)面為圓弧面，建立這一假定的穩(wěn)定分析方法，稱為圓弧滑動(dòng)法。 條分法：將滑動(dòng)體分成若干個(gè)垂直土條，把土條視為剛體，分別計(jì)算各土條上的力對(duì)滑弧中心的滑動(dòng)力矩和抗滑力矩，最后求出土坡穩(wěn)定安全系數(shù)。 瑞典條分法：假設(shè)滑動(dòng)面為圓弧面，將滑動(dòng)體分為若干個(gè)豎向土條，并忽略各土條之間的相互作用力。1/13/20227第二章第二章 粘土邊坡安全系數(shù)計(jì)算的一般方法粘土邊坡安全系數(shù)計(jì)算的一般方法 畢肖普條分法：這種方法仍然假定滑動(dòng)面為圓弧面，并假定各土條底部滑動(dòng)面上的抗滑安全系數(shù)均相同，都等于整個(gè)滑動(dòng)面上的平均安全系數(shù)。 普通條分法（簡(jiǎn)布法）:假定條塊間水平作用力的位置每個(gè)條塊都滿足全部靜力平衡條件和極限

5、平衡條件，滑動(dòng)土體的整體力矩平衡條件也自然得到滿足，而且它適用于任何滑動(dòng)面而不必規(guī)定滑動(dòng)面是一個(gè)圓弧面。 有限元法：把土坡當(dāng)成變形體，按照土的變形特性，計(jì)算出土坡內(nèi)的應(yīng)力分布，然后再引入圓弧滑動(dòng)面的概念，驗(yàn)算滑動(dòng)土體的整體抗滑穩(wěn)定性。1/13/20228第三章 運(yùn)動(dòng)條分法原理進(jìn)行實(shí)際算例 1.按比例繪出土坡剖面 2.任選一圓心O，確定滑動(dòng)面，將滑動(dòng)面以上土體分成幾個(gè)等寬或不等寬土條 3.每個(gè)土條的受力分析 iiiiiiWllNcos1iiiiiiWllTsin1iiiWNcosiiiWTsin1/13/20229第三章 運(yùn)動(dòng)條分法原理進(jìn)行實(shí)際算例 4.滑動(dòng)面的總滑動(dòng)力矩 5.滑動(dòng)面的總抗滑力矩

6、 6.確定安全系數(shù) iiiWRTRTRsin)tancos(taniiiiiiiiiifilcWRlcRlRRTiiiiiiisWlctgWTRRTFsincos1/13/202210第三章 運(yùn)動(dòng)條分法原理進(jìn)行實(shí)際算例 【例】某土坡如圖所示。已知土坡高度H=6m，坡角=55，土的重度 =18.6kN/m3，內(nèi)摩擦角 =12，粘聚力c =16.7kPa。試用條分法驗(yàn)算土坡的穩(wěn)定安全系數(shù) 1/13/202211分析: 按比例繪出土坡，選擇圓心，作出相應(yīng)的滑動(dòng)圓弧 將滑動(dòng)土體分成若干土條，對(duì)土條編號(hào) 量出各土條中心高度hi、寬度b i，列表計(jì)算sin i、cos i以及土條重W i，計(jì)算該圓心和半徑

7、下的安全系數(shù) 對(duì)圓心O選不同半徑，得到O對(duì)應(yīng)的最小安全系數(shù)； 在可能滑動(dòng)范圍內(nèi)，選取其它圓心O1，O2，O3，重復(fù)上述計(jì)算，求出最小安全系數(shù)，即為該土坡的穩(wěn)定安全系數(shù) 1/13/202212計(jì)算按比例繪出土坡，選擇圓心，作出相應(yīng)的滑動(dòng)圓弧取圓心O ，取半徑R = 8.35m 將滑動(dòng)土體分成若干土條，對(duì)土條編號(hào)列表計(jì)算該圓心和半徑下的安全系數(shù)0.601.802.853.754.103.051.501 1 1 1 1 1 1.1511.1633.4853.0169.7576.2656.7327.9011.0 32.1 48.5 59.4158.3336.6212.671 2 3 4 5 6 7編號(hào)編號(hào) 中心高度中心高度(m)條寬條寬(m) 條重條重W W i ikN/mkN/m 1(o) W isin i 9.5 16.523.831.640.149.863.0W icos i 1.84 9.51 21.3936.5549.1243.3324.86合計(jì)合計(jì)186.60258.631/13/202213第四章 邊坡的加固方法1、工程防護(hù)（1）抹面與捶面（2）灌漿與勾縫（3）水泥土護(hù)坡（4）護(hù)面墻（5）噴漿或噴射混凝土防護(hù)（6）噴錨防護(hù)（7）土釘墻（8）預(yù)應(yīng)力錨索梁 2、植物防