建筑邊坡穩(wěn)定性分析-全文預覽
【正文】 ??????c o ss i n)s i nc o s(VGADCtgVUG jj?????有水壓力作用與地震作用時 邊坡的穩(wěn)定性系數(shù) ????????c o sc o ss i n)s i ns i nc o s(EKjjEKFVGADCtgFVUG???????FEK=?1G 水平地震作用 楔形體滑動的滑動面由兩個傾向相反、且其交線傾向與坡面傾向相同、傾角小于邊坡角的軟弱結(jié)構(gòu)面組成。 39。 傳遞系數(shù)法能夠計及土條界面上剪力的影響 ， 計算也不繁雜 ，具有適用而又方便的優(yōu)點 ， 在我國的鐵道部門得到廣泛采用 。 所得結(jié)果與前述復雜的試算方法有時相差不大 ， 但計算卻大為簡化了 。 一般可取 3個 Fs同時試算 ，求出對應的 3個 Pn值，作出 Pn～ Fs曲線，從曲線上找出Pn=0時的 Fs值，該 Fs值即為所求。即假定一個 Fs值 ，從邊坡頂部第 1塊土條算起求出它的不平衡下滑力 P1(求 P1時，式中右端第 3項為零 )，即為第 l和第 2塊土條之間的推力。將各作用力投影到底滑面上 ， 其平衡方程如下： 39。如果無超載，推力線應選在土條下三分點附近 ,對非粘性土 (c′=0)可在三分點處 ,對粘性土 (c′0),可選在三分點以上 (被動情況 )或選在三分點以下 (主動情況 )。 為了求出一般情況下土坡穩(wěn)定安全系數(shù)以及滑裂面上的應力分布 ,簡布做了如下假定： (1)假定邊坡穩(wěn)定為平面應變問題。如圖 ，坡面是任意的，坡面上作用有各種荷載，在坡體的兩側(cè)作用有側(cè)向推力 Ea和 Eb，剪力 Ta和 Tb，滑裂面也是任意的。()si ni i i i i i isii i ic b W u b tgFeWQR??????????????39。為了更精確的計算，可將該圓心為原點，再細分小區(qū)域網(wǎng)絡，按前述方法再進行計算，類似可找出該小區(qū)域網(wǎng)絡中最小的 Fs。因此， 需要對各種可能的滑裂面均進行計算 ，從中 找出安全系數(shù)最小的滑裂面 ，即認為是存在潛在滑動最危險的 (或最有可能的 )滑裂面。 2 39。 同樣，在滑動坡體中任取一豎向土條 i，如圖 ，如果將土條和土條中的水體一起作為脫離體時，此時土條重力就包括土條和土條中的水體重力，即 ? ?12i i m i iW h h b???? () 式中： ? —— 土的濕容重； m?—— 土的飽和容 重 ( 包括了土體和水體 ) 。土條高為 hi，寬為 bi， Wi為土條本身的自重力， Ni為土條底部的總法向反力， Ti為土條底部 (滑裂面 )上總的切向阻力；土條底部坡角為 ai；長為 li，坡體容重為 γ i， R為滑裂面圓弧半徑， AB為滑裂圓弧面， xi為土條中心線到圓心 O的水平距離。 (3)定義安全系數(shù)為滑裂面上所能提供的 抗滑力矩之和與外荷載及滑動土體在滑裂面上所產(chǎn)生的 滑動力矩和之比 ；所有力矩都 以圓心 O為矩心 。 167。因此，從工程實用觀點來看，在計算方法中 無論采用何種假定，并不影響最后求得的穩(wěn)定安全系數(shù)值 。 假定 n1個 Xi值，更簡單地假定所有 Xi=0(條塊間的合力是水平的 ),這就是常用的 畢肖普方法。因此，邊坡的穩(wěn)定分析實際上是一個 求解高次超靜定問題 。當滑面形狀確定后，土條的有關(guān)幾何尺寸也可確定，如底部坡角 ai，底弧長 li，滑面上的土體強度，也已確定。隔離體 可以是一個整體，也可由若干人為分隔的豎向土條組成 ?；瑒用嫔系钠麦w服從破壞條件。 167。 《 建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范 》 中的基本規(guī)定 1）邊坡穩(wěn)定性評價應在充分查明工程地質(zhì)條件的基礎上，根據(jù)邊坡巖土類型和結(jié)構(gòu)， 綜合采用工程地質(zhì)類比法 和 剛體極限平衡計算法 進行。 邊坡穩(wěn)定性分析方法 邊坡穩(wěn)定性分析方法 極限分析法 瑞典圓弧法 Janbu條分法 Bishop條分法 物理模擬方法 數(shù)學模擬方法 其他方法 極限平衡法 數(shù)值分析方法 斯賓塞法 摩根斯坦－普賴斯法 沙爾瑪法法 傳遞系數(shù)法 有限單元法(FEM) 離散單元法(DEM)、塊體理論和不連續(xù)變形分析(DDA) 邊界元法 快速拉格朗日法(FLAC) 流形元法 《 建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范 》 中的基本規(guī)定 邊坡 : 巖質(zhì)邊坡與土質(zhì)邊坡。 l955年，畢肖普()明確了土坡穩(wěn)定安全系數(shù)的定義： fSF ??? () 式中： f? —— 沿整個滑裂面上的平均抗剪強度； r—— 沿整個滑裂面上的平均剪應力； SF —— 邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)。邊坡穩(wěn)定分析的方法很多， 目前在工程中廣為應用的是傳統(tǒng)的 極限平衡理論 。 概述 邊坡處治，首先要進行穩(wěn)定性分析。 在工程設計中，判斷邊坡穩(wěn)定性的大小 習慣上采用邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)來衡量。 按照上述邊坡穩(wěn)定性概念 ， 顯然 ，SF1 ， 土坡穩(wěn)定 ；SF1 ， 土坡失穩(wěn) ；SF=1 ，土坡處于臨界狀態(tài)。當邊坡巖體由兩層以上單層厚度大于 5m的巖體組合時，可分段確定邊坡類型。 4）邊坡穩(wěn)定性計算方法，根據(jù)邊坡類型和可能的破壞形式，可按下列原則確定： (1) 土質(zhì)邊坡和較大規(guī)模碎裂結(jié)構(gòu)巖質(zhì)邊坡宜采用 圓弧滑動法 計算； (2) 對可能產(chǎn)生平面滑動的邊坡宜采用 平面滑動法 計算； (3) 對可能產(chǎn)生折線滑動的邊坡宜采用 折線滑動法 計算； (4) 當邊坡破壞機制復雜時，宜 結(jié)合數(shù)值分析法進行分析 。其 基本思路 是：假定邊坡的巖土體坡壞是由于邊坡內(nèi)產(chǎn)生了滑動面 ，部分坡體沿滑動面而滑動造成的。隔離體的靜力平衡可以是滑面上 力的平衡或力矩的平衡 。土條上的力矢多邊形如圖 。 綜合上述分析 ，我們得到 共計有 6n2個未知量 ，我們 能得到的只有各土條水平向 及 垂直向力的平衡 以及 土條的力矩平衡 共計 3n個方程 。 前者會使問題變得異常復雜 ， 工程界基本上不采用 ， 后者采用不同的假定和簡化，而導出不同的方法。 大量研究表明，為減少未知量所作的各種假設， 在滿足合理性要求的條件下，求出的安全系數(shù)差別都不大 。 極限平衡法長期在工程中應用，各行業(yè)應用不同的方法，都積累了大
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