【文章內(nèi)容簡介】
HZHW下滑力抗滑力?n?? ??? co ss i n t an)s i nco s( VW VUWCA ? ???? C=0 (二)矢量法 力多邊形封閉為平衡狀態(tài) 步驟: 繪鉛直重力矢 W,比例自選 接 W之首繪 V矢,與 W方向垂直 接 V之首繪 U矢,與鉛直方向成 β角 接 U之首繪反力矢 N,與鉛直方向與 U同 求封閉力矢 S,其方向平行滑面,指向與滑動(dòng)方向相反。 自 W之尾繪線,使其平行滑面,并與 N矢相垂交,便是所求平衡抗力 S。 20176。β52176。φUV W345,26421,86670,6EA*CS 抗力中摩擦阻力 接 U繪拐角 φ,在 S線上截取便是 穩(wěn)定系數(shù): 二、邊坡內(nèi)無確定的滑面,最危險(xiǎn)滑面位置可分析求得 滑面臨界傾角(不計(jì) U、 V) 平衡方程: ?tanNF ?gACFFs ?????? s i nt anco ss i n CHWW ?? ?????? c o s/)s i n (t a nc o ss i n ???)s i n(s i ns i n2 2 ????? ?? HW? ?????? s i n )t anco s) ( s i ns i n (2 ???HC又由于 : 故: ?? ????? co ss i n )s i n ()s i n (2 ???HC52176。α31176。β451,58 HWA*C 或: )co s ()s i n ( co ss i n2 ???? ??? ???CH令: 0??ddH)(s i n)(s i n )]c o s ()s i n ()c o s ()[ s i n (s i nc o s2 22 ???? ???????????? ?? ??????? CddH最后解得: )(21 ??? ??er(最危險(xiǎn)滑面傾角)(排土臺(tái)階,土邊坡,錫盟地區(qū)) α45度多為圓弧滑坡, 坡角較大時(shí) ,多為平面滑面 直立邊坡的臨界高度 : ??? t a nc o ss i n 9090 WCAW ??902 co t2 ??HW = 2 4590 ?? ??=90sin?HA=???????? t a nc o sc o t2s i ns i nc o t2 909029090902 HHCH ?=??????? t ans i nco s2s i nco s2 90909090 HCH ?=當(dāng)邊坡垂直時(shí), α=90度 所以 : W55176。β 90C*A 帶入整理后得: )245c o t (490 ???? rCH應(yīng)用公式: ??? ?? c o s1 s i ns i nc o s12c o t ????? ???? s i nc o s1c o s1 s i n2t a n ????教材中: )2 45t a n (490 ???? rCH 5- 7式 將 代入上式可得: )co s ()s i n ( co ss i n2 ???? ??? ???CH)(21 ???? ??c)co s (1 co ss i n4 ?? ???? ??? CHc對(duì)于垂直邊坡時(shí),α=90176。 : ???? s i n1 co s4 ?? CHc方法二: 把 α=90176。代入 5- 7式: 以上繪制曲線圖 5- 6: )2 45t an (4 ??? ??? CHc)s i n (cs c co s290 ??? ?? ?? CH垂直邊坡極限高β0176。 90176。圓弧滑面崩落平面滑面 說明: 垂直邊坡的高度大于上式值時(shí),巖體自重力足,以使邊坡產(chǎn)生剪切破壞,滑坡。 小于上式值時(shí),處于彈性應(yīng)力狀態(tài),不發(fā)生剪切位移。 任意邊坡滑動(dòng)時(shí),剪切面僅在距坡頂一定的深度即 以下方能產(chǎn)生,以上巖層成為彈性層,它的破壞呈拉 斷。 抗拉強(qiáng)度小于 抗剪強(qiáng)度 當(dāng)邊坡體內(nèi)某局部開始達(dá)到塑性變形,而遠(yuǎn)未形成滑坡之前,坡頂處便首先出現(xiàn) 90H 垂直張裂隙,往往稱作為滑坡的前兆特征,用來預(yù)報(bào)即將發(fā)生滑坡。 ???????????90900 H????存在最小的極限高度,相對(duì)應(yīng)的弱面傾角為 : 2 4590 ?? ??=當(dāng) C=0時(shí), 張 性斷裂時(shí),巖石堅(jiān)硬 : 1t ant ans i n t anco s ??? ??? ??WWFs 極限平衡 說明:當(dāng) C 時(shí),滑面被較陡的坡面切割,而沿滑面的摩擦角又小于滑面傾角時(shí), 即: ,則可能產(chǎn)生滑坡,與坡面和坡角無關(guān)(在 αβ時(shí)而言) ,此時(shí)為增加邊坡穩(wěn)定性 ,減少坡高和削坡是無益的 ,只有沿滑面削掉或機(jī)械加固,煤礦多見此種例子 。 三、邊坡內(nèi)無確定的拉張裂縫,其最危險(xiǎn)的位置可分析求得 滑體穩(wěn)定系數(shù) ???0???? ?????? c s c)(t a nc o ss i n ZHCWW ???}c o tc o t])/(1{[21 22 ??? ??? HZHW? ??? s i n cs c)(t anco s W ZHCWFs ??? 下滑力抗滑力???????s i n}c o tc o t])/[(1{21c s c)(t a nc o t22 ?????HZHZHC將 帶入上式 βαWbzH 拉張裂縫的臨界高度 解 Fs的極限值(最小化) 不考慮水的因素,一般采用減弱系數(shù)法處理,分步微分法 設(shè): ???????t a nc o ts i n}c o tc o t])/[(1{21c s c)/1(2 ?????HZHHZC)c os/1( ?HZP ????? s i n}c o tc o t])/(1{[ 2 ??? HZQ 求 Fs極值,設(shè) ,用分步微分法: 令 又知: ??? t anco t2 ?? QPHCFsHZ/????? ddFsddPPFsdd F s ??????QHCPFs 12????? c s c??ddP 22 QPHCQFs ????????? s i nc o t2??ddQ222 }s i n]c o tc o t)1{ [ ( }s i nc o tc o s)1(2]c o tc o t)1{ [ (2 ????? ????????? ?? ?????? HCdd F s令: 0??ddFs 得: 0t a nc o t122 ???? ????2/))ta nc o t1(442( ??? ??????? ta nc o t1 ??)ta nc o t1( ??? ?? HZe 滑體臨界頂寬 從圖中求: 代入上式: ?? ?? t ant an HZcHb c ???)ta nc o t1( ??? ?? HZc?? ?? t a nt a n )t a nc ot1( HHHb cr ?????? ?? t a nt a n )t a nc ot HH ?????? c ott a n 1t a nc ot 2 HH ????? c o tc o tc o t HH ??)c o tc o tc o t( ??? ?? H 四、實(shí)例分析 條件:已知某礦坡高 382m,坡角 42度,斷層傾角 70度(弱面),寬度 5m, 求解①: Fs,②:坡角 )c o tc o tc o t( ???? ?? Hb c 巖體力學(xué)性質(zhì): 閃長巖: γ=27KN/m3 c=500- 1000KPa φ=40度 斷層 c39。=0- 30KPa φ39。=18度 滑動(dòng)模式 經(jīng)分析確定為平面滑動(dòng) 穩(wěn)定性計(jì)算: )]70(90co s [s i n t an)]}70(90s i n [co s{ 2?? ??? ????? ??????? PW ClPWFs)70s i n (s i n t an)]70co s (co s[ 2?? ??? ??? ????? PW ClPW?? 70s in2 2ww lP ?)70s i n (2 31 ?? ??? llW 計(jì)算結(jié)果 度不同坡角 θ=42- 49176。,沖水條件 )70s in ( 70s in2073 ??? ??l)70s in ( )s in (31 ??? ???? ll)70s in ( )70s in (32 ???? ??? ll12 )4321( ll ?? 粘聚力 C=500- 1000KPa,計(jì)算結(jié)果見表51 結(jié)論:邊坡尚可適當(dāng)加陡 引言:適用范圍 勻質(zhì)土坡 露天礦的排土場 結(jié)構(gòu)面與邊坡面相反傾