【正文】 +18 cos240 tan250+20 sec240 +18 cos120 tan250+20 sec120= 下滑力矩為： ∑18 Si sinαi=18 sin540+18 sin370 +18 sin240+18 sin120 = 安全系數(shù)為： K= 則此邊坡安全。 167。請用條分法確定該邊坡的穩(wěn)定性。該圓弧滑動(dòng)面的直徑為 10m，滑動(dòng)面圓心如圖所示。 i 000??? ??????K?????c oss i nt a n)s i nc os(VWcLUVWK?????張節(jié)理靜水壓力： 0?V滑面水浮力： 0?U167。 os2040s i a n) i n2040c ( 00000????? ?????????K?????c oss i nt a n)s i nc os(VWcLUVWK?????張節(jié)理靜水壓力： kNrZZV 2022222121 ?????????滑面水浮力： kNrZlU w ?????????解 ]有張節(jié)理巖質(zhì)邊坡無靜水壓力時(shí) 則邊坡穩(wěn)定系數(shù)： 167。 ABC DS= E解 ]有張節(jié)理巖質(zhì)邊坡有靜水壓力時(shí) 則邊坡穩(wěn)定系數(shù)： 167。要求判斷此邊坡 ABC在有靜水壓力和無靜水壓力時(shí)的穩(wěn)定性，并比較二者穩(wěn)定性的大小，說明靜水壓力對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響。巖石沿 BC出直立張節(jié)理，在暴雨情況下臨時(shí)充水至 Zw=2m，且沿軟弱面 AB滲流，并從滑動(dòng)面出露處 (A點(diǎn) )流出。 ???s i ntanc os??????WclWTTK f?????c oss i nt a n)s i nc os(VWcLUVWK?????? ??? ???????????iiiiiiiiiiiihbbchbK??????s i ns e ct a nc os? ? ? ?? ? 11t a ns i nc o sc o ss i n ???????? iiiiiiiiiiii PQWclQWKP ??????? ? ? ?iiiii ?????? ???? ??? 111 s i ntanc o s??ta nta n??TTK f非粘性 土 質(zhì)平面滑面 有張節(jié)理巖質(zhì)邊坡 瑞典圓弧法邊坡 不平衡推力傳遞系數(shù)法 無張節(jié)理巖質(zhì)邊坡 式中 167。 由于 K=，則此邊坡仍不穩(wěn)定，但其安全系數(shù)K=，大于有靜水壓力影響時(shí)的 K=，為有靜水壓力時(shí)的 。 由于 K=，則此邊坡不穩(wěn)定，需要進(jìn)行支護(hù)。 167。 下圖 H=8m， α =400， β =650， Z=3m， L=，滑塊面積 S=，邊坡安全系數(shù)為 K=。 ， (沿 ABD方向 )存在單一軟弱面，該軟弱面的內(nèi)摩擦角為 φ =250，其單位粘聚力為 c=20kPa，巖石重度 r=24kN/m3。 由于 K=，則此邊坡不穩(wěn)定，需要進(jìn)行支護(hù)。 015＝?mL 12＝ mS ＝3/24 mkNr ＝＝Kk P ac 15＝167。錨桿采用 Ⅱ 級(jí)鋼筋 (鋼筋直徑不限 )，混凝土強(qiáng)度為 C30，孔壁摩擦力為 1MPa，孔徑 ，試設(shè)計(jì)此錨桿的錨固段。要求： 1)判斷此邊坡的穩(wěn)定性。 167。 回填土的力學(xué)參數(shù)為：內(nèi)摩擦角為 ，粘聚力均為 ，土重度 。 kNP 9 0 4 29 7 9 4 314t a n20c o s201 2 0 020s i n201 2 0 0003 ???????????? ? ? ? i n14t a n1520c o s 000003 ?????? ⑵ 假定此滑坡體不穩(wěn)定，擬采取修建重力式擋土墻進(jìn)行支擋。 kNP 1 7 4 114tan2040c o s15040s i 0001 ?????????土塊 2： ? ? ? ? i n14t a n2540c o s 000001 ??????kNP 4 9 4 7 4 114tan25c o s2060025s i 0002 ???????????167。 014＝?3/20 mkN＝?01502002504021100 m21200 m2600m2150m05167。邊坡安全系數(shù)為 。 1所示為一滑坡體，滑面為折線型，按滑面傾角分為 3段，各段滑面截面積 S分別見圖示。計(jì)算表明，在連續(xù)暴雨、地下水位的波動(dòng)及地震作用下，變形體將失穩(wěn)破壞，需要加強(qiáng)治理。 在不利條件下 ，如連續(xù)暴雨 、 地下水位的波動(dòng)及地震作用下 ， 滑體上部的穩(wěn)定性將大大降低 ， 有可能產(chǎn)生滑動(dòng) ， 需要及早治理 。 穩(wěn)定性評(píng)價(jià) ◆ 1滑坡體在天然（自重）狀態(tài)下，穩(wěn)定性差，復(fù)活變形跡象明顯，處于極限平衡狀態(tài)，或安全儲(chǔ)備很少，在不利條件下，如連續(xù)暴雨、地下水位的波動(dòng)及地震作用下，滑坡體將再次失穩(wěn)滑動(dòng)，急需要采取防治措施。 3變形體計(jì)算剖面圖 167。 1滑坡計(jì)算剖面圖 167。 209 國道是興山 縣新縣城搬 遷的唯一進(jìn) 出口公路 ， 它的中斷將 導(dǎo)致新縣城 搬遷無法進(jìn) 行 。 不平衡推力傳遞系數(shù)法能夠計(jì)及土條界面上剪力的影響，計(jì)算也不復(fù)雜，具有適用而方便的優(yōu)點(diǎn)，在目前的工程設(shè)計(jì)中最為常用。 這樣可將上式修改為式 P21的式 (225)： 167。 法 為了使計(jì)算工作更加簡化，工程中一般采用下面更為近似而迅捷的方法計(jì)算。如果 Pn不為零，則需要重新設(shè)定 K值，按上述步驟重新計(jì)算，直到滿足 Pn等于零為止。再計(jì)算第 2塊土條在原有荷載和 P1共同作用下的不平衡 (剩余 )下滑力 P2。 167。 計(jì)算時(shí)，可采用 P21所示方法。 為傳遞系數(shù)。 法 ? ?ciifiiifiiifiiiifii KlcKfUKfQKfWKfP ????????? ?????? ???? s i nc oss i n 11 上式中，取參數(shù) ，并定義為傳遞系數(shù)： 則有： 當(dāng)取 時(shí)，則有： ? ? ? ? 11t a ns i nc osc oss i n ??????????? ??????iifiiiiiciiiiii PKQUWKclQWP ??????167。 法 iWiP1?iP1?i?ii ?? ??1i?iTiNiUiQ1?i? 由于 傳遞系數(shù) 法 假定每一分界上剩余推力的方向平行于上一土條的底滑面， 不考慮力矩的平衡 ，故對(duì)條塊間力的作用點(diǎn)位置不予考慮 (僅考慮其方向 )，而 僅考慮力的平衡條件，逐塊土條向下推求 ，直至最后一個(gè)分條塊。 亦即假定條塊間的推力平 行于上一條塊的底面。 在滑體中任取一土條 i，其上作用力如圖所示。 167。 這樣，在進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析時(shí)，可根據(jù)基巖的實(shí)際情況，將邊坡分隔成若干直線段，每個(gè)直線段即為一個(gè)分條。 167。 對(duì)于滑面為一些 折線 或 近似折線的曲線 組成的邊坡，常用 不平衡推力傳遞系數(shù) 法 (亦稱傳遞系數(shù)法 )對(duì)邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析。 法 但這兩種方法雖然可以計(jì)算非圓弧面滑坡體，而且又考慮了土條間的作用力，但計(jì)算十分繁瑣，不便于應(yīng)用。 而對(duì)于有較明顯的滑動(dòng)面，而滑動(dòng)面又不是圓弧且與圓弧相差較大的情況，就需要采用其他方法計(jì)算，如畢肖普 (Bishop)條分法 ， 簡布 (Janbu)條分 法 等。不計(jì)這些相互作用力的影響，導(dǎo)致的結(jié)果就是計(jì)算偏于安全。 167。根據(jù)這兩個(gè)假定， 瑞典條分法適用 于土層較厚的 比較勻質(zhì) 的粘土類邊坡。 (Janbu)條分 法 如前所述，對(duì)于土質(zhì)邊坡，一般采用瑞典條分法進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析。 目前條分法一般常用瑞典圓弧法，要求高點(diǎn)的用畢肖普法，簡布 法 應(yīng)用進(jìn)來較少。 優(yōu)點(diǎn)：推力線位置易于假定；計(jì)算過程相對(duì)簡單，甚至可以手算，在計(jì)算機(jī)未普及年代，應(yīng)用相當(dāng)廣泛。 (Bishop)條分法 i?i?5?i?iX 簡布 (Janbu)條分 法 又稱普遍條分法， 適用于任意形狀的滑動(dòng)面 ， 常用來校核一些形狀比較特殊的滑動(dòng)面 。具體說就是： 瑞典圓弧法計(jì)算簡單，但偏于安全；畢肖普法計(jì)算比較接近實(shí)際，求得的 K值較高。 時(shí) ，計(jì)算得到的 K誤差很大，不能作為邊坡的安全系數(shù)，需要考慮 的影響或采用其他方法計(jì)算。 有正負(fù)之分。 ? ?????????ReQWWbcKiiiiiiii???s i ntan167。重復(fù)上述步驟，直至前后相鄰兩次算出的 K非常接近 (或達(dá)到預(yù)定精度要求 )時(shí)為止。畢肖普采用了假定土條之間的切向條間力 和 忽略不計(jì)的方法，得到簡化畢肖普 (Bishop)條分法： K 上式 ()即為簡化畢肖普 (Bishop)條分法的計(jì)算公式 。 iW iT iNiXiE根據(jù)各土條力對(duì)圓心的力矩平衡條件，得 ? ?? ?????????? ?ReQWXXWbcKiiiiiiiiii???s i nt a n1167。 167。 167。 畢肖普 (Bishop)條分法考慮了滑動(dòng)土體內(nèi)部的相互作用力，下圖隔離體中， 為土條間的法向條間作用力， 為土條間的切向條間作用力， 為土條自重， 和 為土條底部的總法向力和切向力?？梢娺@種試算法工作量很大，可采用計(jì)算機(jī)求解。初學(xué)者計(jì)算一個(gè)滑動(dòng)圓弧需 2小時(shí)左右。當(dāng) Kmin＞1時(shí)，土坡是穩(wěn)定的，根據(jù)工程性質(zhì)，一般可取 ～ 。為 8 0 1 0 . 4 1 4 . 5 21 8 0 1 8 0 iL R m l???? ? ? ? ? ? ??101101ta n c o s 1 0 1 4 .5 2 ta n 1 5 1 8 1 .0 4 2 5 .7 81 .5 1 81 8 1 .0 4 9 .6 6siniiiiiic L b hbh? ? ??????? ? ? ? ? ? ?? ? ??????1 1 11 1 1( c o s ta n )sin sin sinn n ni i i i i i i ii i in n ni i i i i ii i iT R l R c l WKW R W R W? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?? ? ??????? ? ?? ? ?167。 (4)量出滑弧中心角 q＝ 80176。 (3)量出各土條中心高度 hi，并列表計(jì)算 sinai， cosai等值 (見下表 )。為了計(jì)算方便，土條寬度可取滑弧半徑的 1/10，即 b＝ ＝ 。 ，作 EO的延長線，在該延長線上取任一點(diǎn) O1作為第一次試算的滑弧中心，通過坡腳作相應(yīng)的滑弧 AC，其半徑為 R＝ 。因?yàn)槭蔷|(zhì)土坡，其坡度為 1:2，由教材表 52，查得 b1＝ 25 176。 167。 。 167。取曲線下凹處的最低點(diǎn)，作直線與 DE正交。作 DE直線向外延長線附近， 為 φ 0時(shí)土坡最危險(xiǎn)滑動(dòng) 面的圓心位置。 167。 2)根據(jù) α角由坡角腳 A點(diǎn) 作 AE線，使 ∠ EAB=∠ α ； 根據(jù) β角，由坡頂 B點(diǎn)作 BE線，使與水平線夾角 為 ∠ β 。 167。 167。因此，需要對(duì)各種可能的滑動(dòng)面均進(jìn)行計(jì)算，以便從中找出安全系數(shù)最小所對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)面，即認(rèn)為是潛在最危險(xiǎn)的滑動(dòng)面，此時(shí)的安全系數(shù)才是最安全的。 iiii hbW ??? 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