【正文】
索或錨桿所施加的外部錨固力;順著潛在滑動線的抗滑力;水平地震力。 五、薩爾瑪( Sarma)法 巖石力學(xué) 70 三維楔形體法主要用于巖體受結(jié)構(gòu)面控制的楔體,沿兩個(gè)相交的不連續(xù)面上滑動時(shí)邊坡的穩(wěn)定性分析。求其穩(wěn)定系數(shù) F,要采用迭代法求解。 五、薩爾瑪( Sarma)法 巖石力學(xué) 64 五、薩爾瑪( Sarma)法 巖石力學(xué) 65 五、薩爾瑪( Sarma)法 巖石力學(xué) 66 五、薩爾瑪( Sarma)法 (二)、 Sarma法滿足的平衡條件 條塊水平方向力平衡; 條塊垂直方向力平衡; 條塊 底面和側(cè)面 同時(shí)滿足摩爾-庫侖強(qiáng)度準(zhǔn)則。 四、簡布( Janbu)法 巖石力學(xué) 63 (一)、基本原理: Sarma法是 Sarma 于 1979年在“邊坡和堤壩穩(wěn)定性分析”一文中提出的,基本 原理是:邊坡破壞的滑體除非是沿一個(gè)理想的平面或弧面滑動,才可能作一個(gè)完整的剛體運(yùn)動,否則,滑體必須先破裂成多個(gè)可相對滑動的塊體,才可能發(fā)生滑動。 三、簡化畢肖普( Bishop)法 巖石力學(xué) 57 三、簡化畢肖普( Bishop)法 條塊垂向力平衡: 110011111?????? ? ????? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ??????c os si n[ ( ) ](si n )c os si ni i i i i i i ii i i i i i ii i i i i iii i i i ii i i iYW N Y Y S QS C l N u l tgFN W Q C l YmFY u l tgFm tgF庫侖破壞準(zhǔn)則: (三)、力學(xué)分析 巖石力學(xué) 58 由滑體繞圓弧中心 O點(diǎn)力矩平衡 ∑Mo= 0得 三、簡化畢肖普( Bishop)法 111101???????????? ? ? ?? ? ? ? ?????? ? ????( ) sin c os[ ) ( ) ]( ) sin c os( c os )i i i Ai iini i i i i i i i i ii inni i i Ai iiii i iW Q R S R Q RC b W Q u b tg Y Y tgmFW Q Qbl巖石力學(xué) 59 令 (YiYi+1)tgΦi= 0 得簡化 Bishop法: 三、簡化畢肖普( Bishop)法 1111???????? ? ????????[ ( ) ]( ) sin c o s( c o s )ni i i i i i ii inni i i Ai iiii i iC b W Q u b tgmFW Q Qbl巖石力學(xué) 60 (一)、假設(shè)條件 垂直條塊側(cè)面上的作用力位于滑面之上 1/ 3條塊高處; 作用在條塊上的重力、反力通過條塊底面的中點(diǎn)。 二、平面破壞計(jì)算法 巖石力學(xué) 51 二、平面破壞計(jì)算法 滑線法向力平衡: 00001? ? ?? ? ???? ? ? ??? ? ? ?? ? ???si n c os si nc os si n c os[ ( ) ]AANN Q W VSQ W V SS C l N U t gF滑線 切向力 平衡: 庫侖破壞準(zhǔn)則和安全系數(shù)定義: (三)、力學(xué)分析 巖石力學(xué) 52 二、平面破壞計(jì)算法 11?? ? ? ?? ? ? ?? ? ?? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ????[ ( ) ][ ( sin c o s sin ) ]( sin c o s sin )c o s sin c o sAAAF C l N U tgSC l Q W V U tgSC l Q W V U tgQ W V巖石力學(xué) 53 滑面水浮托力 U、裂隙水壓力 V和滑面長度 l: 二、平面破壞計(jì)算法 2212?????????()sinsinWWWWZ H ZUVZHZl巖石力學(xué) 54 Bishop法是一種適合于圓弧形破壞滑動面的邊坡穩(wěn)定性分析方法,但它不要 求滑動面為嚴(yán)格的圓弧,而只是近似圓弧即可。 二、平面破壞計(jì)算法 巖石力學(xué) 49 (一)、假定條件 滑動面及張裂隙的走向平行于坡面; 張裂隙是直立的,其中充有高度為 Zw的水柱; 水沿張裂隙的底進(jìn)入滑動面并沿滑動面滲透; 滑體沿滑動面做剛性下滑。即 二維極限平衡分析的基本單元是單位寬度的分塊滑體(剛性)。 一、穩(wěn)定性分析方法綜述 巖石力學(xué) 46 滑動面上巖土提供的極限抗剪強(qiáng)度 S與作用在滑面上的垂直應(yīng)力 σ 存在如下關(guān)系: 一、穩(wěn)定性分析方法綜述 式中, C、 C′ 分別為滑動面的粘結(jié)力和有效粘結(jié)力; Φ、 Φ′ 分別為滑動面的內(nèi)摩擦角和有效內(nèi)摩擦角; u為滑動面孔隙水壓力。 一、穩(wěn)定性分析方法綜述 巖石力學(xué) 44 (四)、極限平衡計(jì)算方法選擇: 二維?三維計(jì)算? 滑面形狀:平面破壞面、圓弧形破壞面、任意形狀破壞面; 考慮滑體內(nèi)巖體結(jié)構(gòu)面錯(cuò)動時(shí)可選擇 Sarma法。 極限平衡法是邊坡穩(wěn)定性分析計(jì)算的最主要方法,也是工程實(shí)踐中應(yīng)用最多的一種方法。 定性分析方法:工程類比法、赤平極射投影法、實(shí)體比例投影法、摩擦圓法等; 定量分析方法:極限平衡法、數(shù)值分析法(有限元,邊界元,離散元等 )及可靠性分析方法 (蒙特卡洛法和隨機(jī)有限元法等 )。 三、邊坡 穩(wěn)定性的影響因素 巖石力學(xué) 38 風(fēng)化作用:使邊坡巖體強(qiáng)度減小,坡體穩(wěn)定性大大降低,促進(jìn)斜坡變形與破壞,坡體巖土風(fēng)化越深,斜坡穩(wěn)定性越差; 綜上所述,論證邊坡穩(wěn)定性應(yīng)根據(jù)巖體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、水文地質(zhì)條件、地形地貌特征,并結(jié)合區(qū)域地質(zhì)發(fā)育史,分析各種營力的作用性質(zhì)及變化過程進(jìn)行。 邊坡處于一定歷史條件下的地應(yīng)力環(huán)境之中,特別是在新構(gòu)造運(yùn)動強(qiáng)烈的地區(qū),往往存在較大的水平構(gòu)造殘余應(yīng)力,因而這些地區(qū)邊坡巖體的臨空面附近常常形成應(yīng)力集中,主要表現(xiàn)為加劇應(yīng)力分異現(xiàn)象。地震對斜坡破壞的影響程度