【正文】 從而 使滑動(dòng)力 突然 增大 ，這也就是暴雨過后容易產(chǎn)生滑動(dòng)的重要原因。 VW 邊坡有張節(jié)理時(shí)，計(jì)算也不復(fù)雜。 ?????c oss i ntan)s i nc os(VWcLUVWK?????后緣裂縫靜水壓力 V： 221WW ZV ??沿滑動(dòng)面靜水壓力 U： LZU WW?21?167。則此時(shí)降水引起的靜水壓力為： 則此時(shí)穩(wěn)定系數(shù) K： 見 P26式 239；及 24 244 167。因此，當(dāng)粘聚力 c=0時(shí)，穩(wěn)定系數(shù) K不取決于邊坡的具體尺寸。 167。其穩(wěn)定性分析常用 仿平面法 ，必要時(shí)也可常用立體處理方法。 此時(shí)阻滑力應(yīng)是兩個(gè)結(jié)構(gòu)面上的阻滑力之和。將土體分成若干個(gè)土條，不考慮滑動(dòng)土體內(nèi)部的相互作用力，則其 穩(wěn)定安全系數(shù) K就是下滑力及阻滑力對(duì)滑動(dòng)面圓心力矩之比 。 167。 ixRi? ibihiWiTiNil167。 167。引入 ii Rx ?s in??則有： iT此時(shí)邊坡的安全系數(shù) K為 ： ???????????????iiiiiiiiiWTRWRTxWRTK?? s i ns i n167。據(jù)此計(jì)算出的安全系數(shù)，就未必是安全的。 簡(jiǎn)單土質(zhì)邊坡 (土坡坡面單一、土質(zhì)均勻的土坡 )可以采用下面所示的方法，來確定最危險(xiǎn)滑動(dòng)面，并進(jìn)而確定邊坡的安全系數(shù)。 簡(jiǎn)單土質(zhì)邊坡 (土坡坡面單一、土質(zhì)均勻的土坡 ),確定最危險(xiǎn)滑動(dòng)面時(shí)，需要用到下面根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得到的計(jì)算表格。 坡角 θ 900 750 600 450 33047’ 300 26034’ 150 11033’ 坡底角 α 330 320 290 280 260 260 250 240 250 坡頂角 β 400 400 400 380 350 360 350 370 370 如圖所示簡(jiǎn)單土坡，其最危險(xiǎn)滑動(dòng)面的確定方法是： 1)根據(jù)土坡坡度，查表 得到相應(yīng)的 α ， β角數(shù)值。 3)AE與 BE交點(diǎn) E，為 φ =0 時(shí)土坡最危險(xiǎn)滑動(dòng)面的 圓心。 4)由坡腳 A點(diǎn)豎直向下取 H 值，然后向土坡方向水平 線上取 D點(diǎn)。 5)在 DE的延長(zhǎng)線上選 3～ 5 點(diǎn)作為圓心，計(jì)算各自的土坡穩(wěn)定安全系數(shù)，按一定的比例尺，將 K的數(shù)值畫在圓心 O與 DE正交的線上，并連成曲線。 6)同理，另一方向， …… ，即為所求 最危險(xiǎn)滑動(dòng)面的圓心位置 。 【 例題 】 一均質(zhì)粘性土坡，高 5m，坡度為 1:2，土的內(nèi)摩擦角15176。粘聚力 10kPa，重度 18kN/m3，試用條分法計(jì)算土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)。 【 解 】 (1)按比例結(jié)出土坡剖面圖，假定滑弧圓心及相應(yīng)的滑弧位置。 ， b2＝ 35 176。 (2)將滑動(dòng)土體 ABC分成若干土條，并對(duì)土條進(jìn)行編號(hào)。土條編號(hào)如例圖所示。 167。 ，計(jì)算滑弧長(zhǎng)度 (5)計(jì)算穩(wěn)定安全系數(shù) K，將以上計(jì)算結(jié)果代入式，得到第一次試算的穩(wěn)定安全系數(shù)。 (6)假定幾個(gè)可能的滑動(dòng)面，重復(fù) (1)~(5)，分別計(jì)算相應(yīng)的 K值，其中 Kmin所對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)面則為最危險(xiǎn)滑動(dòng)面。 由上述算例可知，土坡穩(wěn)定計(jì)算工作量大。大型水庫土壩穩(wěn)定計(jì)算，上、下游壩坡每一種水位需計(jì)算 50～ 80個(gè)滑動(dòng)圓弧，畫出安全系數(shù)的等高線，才能找出最小的安全系數(shù) Kmin。 167。其 穩(wěn)定安全系數(shù) K就是下滑力及阻滑力對(duì)滑動(dòng)面圓心力矩之比 。 (Bishop)條分法 iWiE iXiN iTRi? ibihiWiTiNilRiTiWiNi?ixOieiQ iE1?iEiX1?iXiEiXiQ1?iE1?iX，可取一橫剖面分析計(jì)算； ，則在橫剖面滑動(dòng)面上為圓弧； ，即條間力； ，采用條分法分析； K為阻滑力矩與抗滑力矩之比，所有力矩均以圓心為矩心。 (Bishop)條分法 前圖中取一任意土條 i，考慮土條間的作用力，則土條上作用有重力 、阻滑力 、重力法向分力 、土條水平作用力 以及土條間的法向條間力 和切向條間力 , 為土條水平力 的作用點(diǎn)到圓心的垂直距離。 (Bishop)條分法 其中 Kiiii ???? s i nt a nc o s1???iQie iQ式 () 式 () 前式中有三個(gè)未知數(shù) 和 、 ，基本無法計(jì)算。計(jì)算時(shí)采用迭代法，具體是：首先假定 K=1，代入式 ()，求出 ；再將 代入式 ()求出新的 K，再將新的 K代入式 ()，求出 ； …… 。此時(shí)的 K即為該邊坡的安全系數(shù)。 (Bishop)條分法 iX 1?iXiX 1?iX式 () i? i?i?(簡(jiǎn)化 )畢肖普 (Bishop)條分 法計(jì) 算時(shí)的注意問題： 。當(dāng)滑面傾向與滑動(dòng)方向一致時(shí)， 為正；當(dāng)滑面傾向與滑動(dòng)方向相反時(shí)， 為負(fù)。 ，一般情況下計(jì)算的 K較瑞典圓弧法的大。 167。 Janbu法的基本要點(diǎn)是，假定推力力位置，根據(jù)力矩平衡條件推導(dǎo)出條間正向與切向力的微分關(guān)系式，再由力的平衡條件導(dǎo)出安全系數(shù)迭代計(jì)算公式。 缺點(diǎn)：不易收斂，當(dāng)條塊較多更不易收斂，當(dāng)條塊多于 1520，肯定不會(huì)收斂。 167。但從瑞典條分法的幾個(gè)假定上看，又存在兩個(gè)缺陷：一是假定 滑動(dòng)面是圓弧 ；二是假定 不考慮各個(gè)土條間的作用力 。 而實(shí)際工程中，邊坡有可能不是圓弧狀的。 法 而實(shí)際工程中，邊坡的土條間又必然存在著相互作用力，包括水平向的壓力和豎向剪力。 對(duì)于不考慮邊坡土條間的相互作用力而導(dǎo)致的計(jì)算結(jié)果的偏差的影響，可以按照 P14表 21所示的 《 建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范 》 (GB503302022)規(guī)定的方法，采取降低邊坡安全系數(shù)的方法來解決 (由于計(jì)算結(jié)果是偏于安全的，實(shí)際的邊坡穩(wěn)定性并沒有降低 )。 167。因此，在實(shí)際工程中，常采用不平衡推力傳遞系數(shù)法，簡(jiǎn)稱 傳遞系數(shù)法 。 因此，傳遞系數(shù)法又可稱為折線法，是驗(yàn)算山區(qū)土層沿著基巖面滑動(dòng)最常用的邊坡穩(wěn)定性分析方法，該方法有兩個(gè)基本假定。 法 (近似折線的曲線簡(jiǎn)化為折線 )，即整個(gè)滑體是沿折線滑動(dòng)。 (相互作用力 )平行于該分條的滑動(dòng)面 ，且 作用點(diǎn)在分隔面的中央 。 法 如上圖所示邊坡分條。假定第 i1塊土條傳來的剩余推 力 Pi1的方向平行于第 i1塊土 條的底滑面；而第 i塊土條傳 給第 i+1塊土條的剩余推力 Pi 的方向平行于第 i塊土條的底 滑面。 167。 如上頁圖所示土條，僅力考慮的平衡，將各個(gè)作用力投影到底滑面上，建立平衡方程如下： ? ? ????? ?? iiiiiiii WQPP ???? s i nc o sc o s 11167。 法 式中 ? ? ? ?iifiii K ?????? ??????? 111 s i ntanc os見 P20式 224 1?i?? ? ? ?iifiiii Kf ????? ??????? 111 s i nc osiif ?ta n? 上式中 項(xiàng)表示本土條的下滑力， 項(xiàng)表示本土條的阻滑力， 項(xiàng)表示上一土條傳來的不平衡推力的影響。 上式 (224)中安全系數(shù)有 Kf和 Kc兩種，計(jì)算時(shí)比較麻煩，一般采用一個(gè)統(tǒng)一的安全系數(shù) K來進(jìn)行計(jì)算。即假定幾個(gè) K，分別計(jì)算各個(gè) K對(duì)應(yīng)的最后一塊分條上的塊間推力 Pn值 (計(jì)算方法見下頁所示 )，然后繪制 KPn關(guān)系圖，其中 Pn=0對(duì)應(yīng)的 K即為該邊坡的安全系數(shù)。 法 ? ?iiii QW ?? c o ss i n ?? ????????? ??fiiiiciKQWKcl ??? t a ns i nc os11 ?? iiP ?1?i? 傳遞系數(shù)法的計(jì)算分析方法，也可采用試算法來確定這個(gè)統(tǒng)一的安全系數(shù)，具體方法是： 假定一個(gè) K值，從邊坡頂部第 1塊土條算起，求出它的不平衡 (剩余 )下滑力 P1，即為第 1和第 2土條間的剩余推力。依次算到最后一塊，如果該土塊在原有荷載和 Pn1共同作用下，求得的不平衡推力 Pn剛好為零，則前面假設(shè)的 K就是邊坡的安全系數(shù)。 167。 即取能夠滿足邊坡穩(wěn)定性要求的安全系數(shù) (如 P14的表 21)，將各分條間的下滑力乘以 K，阻滑力不變，則此時(shí)不平衡推力 =下滑力 xK抗滑力。 法 ? ? ? ?? ? 11t a ns i nc o sc o ss i n ????????? iiiiiiiiiiiiii PUQWclQWKP ??????式中 ? ? ? ?iiiiii ?????? ???? ??? 111 s i nt a nc o s注： 利用式 (225)計(jì)算時(shí)，當(dāng)?shù)贸龅哪骋煌翖l Pi0時(shí)，需取其為零繼續(xù)計(jì)算。 楊家?guī)X滑坡和變形體 位于湖北省興山縣古夫鎮(zhèn)深渡村 ， 常 年困擾 209 國道的正常 運(yùn)營 。 167。 2滑坡計(jì)算剖面圖 167。 各種工況下的計(jì)算結(jié)果 167。 ◆ 2滑坡體在天然 （ 自重 ） 狀態(tài)下 ， 滑體下部基巖處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài) ， 無深層滑動(dòng)跡象；但滑體上部堆積層已產(chǎn)生蠕滑現(xiàn)象 ， 處于極限平衡狀態(tài) ， 特別其北側(cè)時(shí)常發(fā)生小規(guī)模的坍塌現(xiàn)象 ， 影響209國道的暢通 ， 中 、 后部存在拉裂縫和漏水洞 。 ◆ 3斜坡變形體潛在滑動(dòng)面傾角較大，上部堆積層變形體產(chǎn)生蠕滑，地表變形跡象明顯，在天然（自重）狀態(tài)下，處于極限平衡狀態(tài)。 167。各滑面的力學(xué)參數(shù)為：內(nèi)摩擦角均為 ，粘聚力均為 c=0，土重度 。要求： ⑴判斷此滑坡體的穩(wěn)定性并計(jì)算其剩余下滑力 (12分 ) 。 ? ? ? ?? ? 11t a ns i nc o sc o ss i n ???????? iiiiiiiiiiii PQWclQWKP ??????? ? ? ?iiiii ?????? ???? ??? 111 s i ntanc o s解 ]不平衡推力傳遞系數(shù)法計(jì)算公式 土塊 1： 167。 土塊 3： ? ? ? ? i n14t a n2025c o s 000002 ??????土塊 4： kNP 1 0 3 4 19 7 0 4 214t a n15c o s201 1 0 015s i n201 1 0 0004 ???????????由于 P4=10341kN0，說明該邊坡不穩(wěn)定，其剩余下滑力即為 10341kN。擋土墻截面尺寸見圖 2，墻前回填土厚度為，采用碎石回填。墻體采用 C20片石混凝土，重度為 ，基礎(chǔ)位于中風(fēng)化泥巖層上，墻底與泥巖摩擦系數(shù)取 ，要求擋土墻的滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù) ，傾覆穩(wěn)定系數(shù) ，試驗(yàn)算此擋土墻的抗滑穩(wěn)定性與抗傾覆穩(wěn)定性，并作擋土墻高度及墻身強(qiáng)度驗(yàn)算 (16分 ) 。 025＝?k P ac 15＝＝u3/22 mkNr ＝3/24 mkNr ＝＝K ＝K 2.(25分 )圖示為一層狀邊坡存在單一軟弱面 AB，該軟弱面的內(nèi)摩擦角為 ，單位粘聚力為 ，巖石重度 ，其中可能滑坡體面積 ，滑體長(zhǎng) ，邊坡安全系數(shù)為 。 2)假定此滑坡體不穩(wěn)定，擬采取設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨桿的方法對(duì)邊坡支護(hù)，錨桿的夾角取 200,錨頭距地面 4m。 167。 AB???s i ntanc os??????WclWTTK f解 ]無張節(jié)理巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定計(jì)算公式 則邊坡穩(wěn)定系數(shù)： 167。