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)算第一頁(yè)，共十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三目錄第一章緒論第二章粘土邊坡安全系數(shù)計(jì)算一般方法第三章運(yùn)動(dòng)條分法原理進(jìn)行實(shí)際算例第四章邊坡的加固方法2023/6/122第二頁(yè)，共十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三第一章緒論1、邊坡的定義:①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；②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、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。2023/6/123第三頁(yè)，共十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三第一章緒論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。2023/6/124第四頁(yè)，共十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三第二章粘土邊坡安全系數(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2023/6/125第五頁(yè)，共十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三第二章粘土邊坡安全系數(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。2023/6/126第六頁(yè)，共十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三第二章粘土邊坡安全系數(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。2023/6/127第七頁(yè)，共十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三第三章運(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2023/6/128第八頁(yè)，共十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三第三章運(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.確定安全系數(shù)2023/6/129第九頁(yè)，共十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三第三章運(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)

2023/6/1210第十頁(yè)，共十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三分析:①按比例繪出土坡，選擇圓心，作出相應(yīng)的滑動(dòng)圓?、趯⒒瑒?dòng)土體分成若干土條，對(duì)土條編號(hào)③量出各土條中心高度hi、寬度bi，列表計(jì)算sini、cosi以及土條重Wi，計(jì)算該圓心和半徑下的安全系數(shù)④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)；⑤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)2023/6/1211第十一頁(yè)，共十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三計(jì)算①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=8.35m②將滑動(dòng)土體分成若干土條，對(duì)土條編號(hào)③列表計(jì)算該圓心和半徑下的安全系數(shù)0.601.802.853.754.103.051.501111111.1511.1633.4853.0169.7576.2656.7327.9011.032.148.559.4158.3336.6212.671234567編號(hào)中心高度(m)條寬(m)條重WikN/mβ1(o)

Wisini

9.516.523.831.640.149.863.0Wicosi

1.849.5121.3936.5549.1243.3324.86合計(jì)186.60258.632023/6/1212第十二頁(yè)，共十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三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、植物防護(hù)（1）種草（2）鋪草皮（3）植樹(shù)2023/6/1213第十三頁(yè)，共十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三第四章邊坡