边坡防护技术-边坡稳定性分析课件.pptx
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《边坡防护技术-边坡稳定性分析课件.pptx》由用户(ziliao2023)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 防护 技术 稳定性 分析 课件
- 资源描述:
-
1、边坡稳定性分析边坡稳定性分析边坡防护技术边坡防护技术讲义讲义2.12.1概述概述2.1.12.1.1边坡稳定判断边坡稳定判断SRK 2.12.1概述概述2.1.12.1.1边坡稳定判断边坡稳定判断一级边坡一级边坡二级边坡二级边坡三级边坡三级边坡平面滑动法平面滑动法折线滑动法折线滑动法1.351.301.25圆弧滑动法圆弧滑动法1.301.251.202.12.1概述概述2.1.22.1.2边坡稳定性方法边坡稳定性方法2.12.1概述概述2.1.32.1.3工程地质类比法工程地质类比法2.12.1概述概述2.1.32.1.3工程地质类比法工程地质类比法2.12.1概述概述2.1.42.1.4刚体
2、极限平衡法刚体极限平衡法2.12.1概述概述2.1.42.1.4刚体极限平衡法刚体极限平衡法 1.1.考虑所有考虑所有竖向及水平向条间力,并竖向及水平向条间力,并。这一类有这一类有:斯宾塞斯宾塞(Spencer)(Spencer)法法、摩根摩根斯坦斯坦-普赖斯普赖斯(Morgernstern-Price)(Morgernstern-Price)法法、莎尔玛莎尔玛(Sarma.S.K)(Sarma.S.K)法法、不平衡不平衡推推力传递系数法力传递系数法(为为MorgernsternMorgernstern-Price-Price法的法的)等等。2.2.考虑所有考虑所有竖向及水平向条间力,并竖向及
3、水平向条间力,并。这一类有。这一类有:简布简布(Janbu)(Janbu)法法。3.3.仅仅考虑考虑水平水平方向的方向的条间力,条间力,。这一。这一类有类有:毕肖普毕肖普(Bishop)(Bishop)法法。4.4.,仅对选定的求矩中心的力矩平衡仅对选定的求矩中心的力矩平衡。这。这一类有一类有:瑞瑞典圆弧法典圆弧法。上面条分法中,瑞典圆弧法可直接求解安全系数上面条分法中,瑞典圆弧法可直接求解安全系数K K;其余;其余条分法的安全系数则隐含于平衡方程或方程组,需迭代求解。条分法的安全系数则隐含于平衡方程或方程组,需迭代求解。2.12.1概述概述2.1.42.1.4刚体极限平衡法刚体极限平衡法2.
4、12.1概述概述2.1.52.1.5边坡稳定性数值分析边坡稳定性数值分析2.12.1概述概述2.1.52.1.5边坡稳定性数值分析边坡稳定性数值分析2.12.1概述概述2.1.62.1.6条分法的应用条分法的应用2.12.1概述概述2.1.62.1.6条分法的应用条分法的应用TFK总下滑力总抗滑力边坡滑动面为平面情况边坡滑动面为平面情况2.22.2平面滑面边坡平面滑面边坡2.2.12.2.1非粘性土质边坡非粘性土质边坡cosWzsinTWcostanfTWtantanfTKTWcosWsinW1cosz2.2.12.2.1非粘性土质边坡非粘性土质边坡2.22.2平面滑面边坡平面滑面边坡2.2.
5、22.2.2岩质边坡岩质边坡2.22.2平面滑面边坡平面滑面边坡sinWTsintancosWclWTTKfclWTftancos一一.无张节理平面破坏时无张节理平面破坏时2.2.22.2.2岩质边坡岩质边坡2.22.2平面滑面边坡平面滑面边坡二二.有张节理和静水压力时有张节理和静水压力时cosWsinWcosVsinVU-U-水压力在水压力在滑动面上产滑动面上产生的浮力生的浮力V-V-张性断裂张性断裂面上的水压面上的水压力力2.22.2平面滑面边坡平面滑面边坡2.2.22.2.2岩质边坡岩质边坡VWcossintan)sincos(VWcLUVWK后缘裂缝静水压力后缘裂缝静水压力V V:22
6、1WWZV沿滑动面静水压力沿滑动面静水压力U U:LZUWW212.22.2平面滑面边坡平面滑面边坡2.2.22.2.2岩质边坡岩质边坡则此时稳定系数则此时稳定系数K K:见见P26P26式式2-392-39;及;及2-432-43、2-442-442.2.22.2.2岩质边坡岩质边坡2.22.2平面滑面边坡平面滑面边坡 取无量纲参数取无量纲参数P P、Q Q、R R、S(S(见见P26P26、2727的式的式2-452-45、2-2-4646、2-472-47、2-482-48、2-492-49、2-30)2-30),这些参数均为无量纲,这些参数均为无量纲的,他们仅取决于边坡的几何要素,而不
7、取决于边坡的的,他们仅取决于边坡的几何要素,而不取决于边坡的尺寸大小。因此,当粘聚力尺寸大小。因此,当粘聚力c=0c=0时,稳定系数时,稳定系数K K不取决于不取决于边坡的具体尺寸。边坡的具体尺寸。P27P27的图的图2-142-14即为各种几何要素的边坡的即为各种几何要素的边坡的P P、S S、Q Q的的值。值。2.2.22.2.2岩质边坡岩质边坡2.22.2平面滑面边坡平面滑面边坡 边坡楔形破坏时,楔形岩体由两个结构面组成一边坡楔形破坏时,楔形岩体由两个结构面组成一个立体滑块。其稳定性分析常用个立体滑块。其稳定性分析常用,必要时也,必要时也可常用立体处理方法。可常用立体处理方法。楔形滑体滑
8、动面上的粘聚力,并假设楔形滑体滑动面上的粘聚力,并假设三三.边坡楔形破坏时边坡楔形破坏时见见P30P30式式2-622-62、2-632-63见见P29P29式式2-532-532.32.3瑞典圆弧法瑞典圆弧法frsL RMKMW dixRiibihiWiTiNil2.32.3瑞典圆弧法瑞典圆弧法2.3.12.3.1基本假定基本假定RiTiWiNiO2.32.3瑞典圆弧法瑞典圆弧法2.3.22.3.2计算公式计算公式iWiTiNiNiWiT:iiwxWMiW:RTMiTiiiwRxWMsiniiRxsiniT:iiiiiiiiiWTRWRTxWRTKsinsin2.32.3瑞典圆弧法瑞典圆弧法
9、2.3.22.3.2计算公式计算公式iiiihbWiiiiiihbWNcoscosiiiiiiiiiiiiilchblcWTtancostancosiiiiiiiilcNlcNTtantaniiiiiiiiiiiiiihblchbWTKsintancossiniiiiibblseccos/iiiiiiiiiiiihbbchbKsinsectancos 瑞典圆弧法瑞典圆弧法分析边坡稳定时,分析边坡稳定时,滑动面是假定的,滑动面是假定的,未必是最危险的未必是最危险的。据此计算出的安全系数,就未必是。据此计算出的安全系数,就未必是安全的。因此,需要对各种可能的滑动面均进行计算,安全的。因此,需要对各
10、种可能的滑动面均进行计算,以便从中找出安全系数最小所对应的滑动面,即认为以便从中找出安全系数最小所对应的滑动面,即认为是潜在最危险的滑动面,此时的安全系数才是最安全是潜在最危险的滑动面,此时的安全系数才是最安全的。的。简单土质边坡简单土质边坡(土坡坡面单一、土质均匀的土坡土坡坡面单一、土质均匀的土坡)可以采用下面所示的方法,来确定最危险滑动面,并可以采用下面所示的方法,来确定最危险滑动面,并进而确定边坡的安全系数。进而确定边坡的安全系数。2.32.3瑞典圆弧法瑞典圆弧法2.3.32.3.3简单土质边坡最危险滑动面简单土质边坡最危险滑动面 简单土质边坡简单土质边坡(土坡坡面单一、土质均匀的土坡土
11、坡坡面单一、土质均匀的土坡),),确定最危险滑动面时,需要用到下面根据经验得到的确定最危险滑动面时,需要用到下面根据经验得到的计算表格。计算表格。2.32.3瑞典圆弧法瑞典圆弧法2.3.32.3.3简单土质边坡最危险滑动面简单土质边坡最危险滑动面坡角坡角90900 075750 060600 045450 033330 0474730300 026260 0343415150 011110 03333坡底角坡底角33330 032320 029290 028280 026260 026260 025250 024240 025250 0坡顶角坡顶角40400 040400 040400 038
12、380 035350 036360 035350 037370 037370 0 如图所示简单土坡,其最危险滑动面的确定方法是:如图所示简单土坡,其最危险滑动面的确定方法是:1)1)根据土坡坡度,查表根据土坡坡度,查表得到相应的得到相应的,角数值。角数值。2)2)根据根据角由坡角脚角由坡角脚A A点点作作AEAE线,使线,使EAB=EAB=;根据根据角,由坡顶角,由坡顶B B点作点作BEBE线,使与水平线夹角线,使与水平线夹角为为。3)AE3)AE与与BEBE交点交点E E,为,为=0=0时土坡最危险滑动面的时土坡最危险滑动面的圆心。圆心。2.32.3瑞典圆弧法瑞典圆弧法2.3.32.3.3简
13、单土质边坡最危险滑动面简单土质边坡最危险滑动面4)4)由坡脚由坡脚A A点竖直向下取点竖直向下取H H值,然后向土坡方向水平值,然后向土坡方向水平线上取线上取4.5H4.5H处为处为D D点。作点。作DEDE直线向外延长线附近,直线向外延长线附近,为为00时土坡最危险滑动时土坡最危险滑动面的圆心位置。面的圆心位置。5)5)在在DEDE的延长线上选的延长线上选3 35 5点作为圆心,计算各自的土坡稳定安全系数,按一定的点作为圆心,计算各自的土坡稳定安全系数,按一定的比例尺,将比例尺,将K K的数值画在圆心的数值画在圆心O O与与DEDE正交的线上,并连成正交的线上,并连成曲线。取曲线下凹处的最低
14、点,作直线与曲线。取曲线下凹处的最低点,作直线与DEDE正交。正交。6)6)同理,另一方向,同理,另一方向,即为所求,即为所求最危险滑动面的圆最危险滑动面的圆心位置心位置。2.32.3瑞典圆弧法瑞典圆弧法2.3.32.3.3简单土质边坡最危险滑动面简单土质边坡最危险滑动面【例题】一均质粘性土坡,高【例题】一均质粘性土坡,高5m5m,坡度为,坡度为1:21:2,土的内摩擦角,土的内摩擦角1515。粘聚力粘聚力10kPa10kPa,重度,重度18kN/m318kN/m3,试用条分法计算土坡的稳定,试用条分法计算土坡的稳定安全系数。安全系数。2.32.3瑞典圆弧法瑞典圆弧法2.3.42.3.4算例算
15、例【解【解】(1)(1)按比例结出土坡剖面图,假定滑弧圆心及相应的滑弧位置。因为是均质按比例结出土坡剖面图,假定滑弧圆心及相应的滑弧位置。因为是均质土坡,其坡度为土坡,其坡度为1:21:2,由教材表,由教材表5-25-2,查得,查得b b1 125 25,b2b235 35,作,作EOEO的延的延长线,在该延长线上取任一点长线,在该延长线上取任一点O1O1作为第一次试算的滑弧中心,通过坡脚作相作为第一次试算的滑弧中心,通过坡脚作相应的滑弧应的滑弧ACAC,其半径为,其半径为R R10.4m10.4m。(2)(2)将滑动土体将滑动土体ABCABC分成若干土条,并对土条进行编号。为了计算方便,土条
16、分成若干土条,并对土条进行编号。为了计算方便,土条宽度可取滑弧半径的宽度可取滑弧半径的1/101/10,即,即b b0.1R0.1R1.04m1.04m。土条编号如例图所示。土条编号如例图所示。(3)(3)量出各土条中心高度量出各土条中心高度hihi,并列表计算,并列表计算sinsina ai i,coscosa ai i等值等值(见下表见下表)。2.32.3瑞典圆弧法瑞典圆弧法 (4)(4)量出滑弧中心角量出滑弧中心角q q8080,计算滑弧长度,计算滑弧长度 (5)(5)计算稳定安全系数计算稳定安全系数K K,将以上计算结果代入式,得到第,将以上计算结果代入式,得到第一次试算的稳定安全系数
17、。为一次试算的稳定安全系数。为80 10.414.52180180iLRml101101tancos10 14.52tan1518 1.04 25.781.51818 1.04 9.66siniiiiiicLb hb h111111(costan)sinsinsinnnnii ii iiiiiiinnniiiiiiiiiT Rl RclWKWRWRW2.32.3瑞典圆弧法瑞典圆弧法2.3.42.3.4算例算例 (6)(6)假定几个可能的滑动面,重复假定几个可能的滑动面,重复(1)(5)(1)(5),分别计算相应,分别计算相应的的K K值,其中值,其中KminKmin所对应的滑动面则为最危险滑动
18、面。当所对应的滑动面则为最危险滑动面。当KminKmin1 1时,土坡是稳定的,根据工程性质,一般可取时,土坡是稳定的,根据工程性质,一般可取1.11.11.51.5。由上述算例可知,土坡稳定计算工作量大。初学者计算一个由上述算例可知,土坡稳定计算工作量大。初学者计算一个滑动圆弧需滑动圆弧需2 2小时左右。大型水库土坝稳定计算,上、下游坝坡小时左右。大型水库土坝稳定计算,上、下游坝坡每一种水位需计算每一种水位需计算50508080个滑动圆弧,画出安全系数的等高线,个滑动圆弧,画出安全系数的等高线,才能找出最小的安全系数才能找出最小的安全系数KminKmin。可见这种试算法工作量很大,。可见这种
19、试算法工作量很大,可采用计算机求解。可采用计算机求解。2.32.3瑞典圆弧法瑞典圆弧法2.3.42.3.4算例算例2.42.4毕肖普毕肖普(Bishop)(Bishop)条分法条分法iWiEiXiNiTRiibihiWiTiNilRiTiWiNiixOieiQiE1iEiX1iXiEiXiQ1iE1iX2.4.12.4.1基本假定基本假定2.42.4毕肖普毕肖普(Bishop)(Bishop)条分法条分法2.4.22.4.2计算公式计算公式iWiTiNiXiEReQWXXWbcKiiiiiiiiiisintan12.42.4毕肖普毕肖普(Bishop)(Bishop)条分法条分法Kiiiisi
20、ntancos1iQieiQ2.4.32.4.3计算方法计算方法KReQWWbcKiiiiiiiisintan2.42.4毕肖普毕肖普(Bishop)(Bishop)条分法条分法iX1iXiX1iXiii2.4.42.4.4注意问题注意问题2.42.4毕肖普毕肖普(Bishop)(Bishop)条分法条分法ii5iiX 2.52.5简布简布(Janbu(Janbu)条分条分法法2.62.6不平衡推力传递系数不平衡推力传递系数法法2.62.6不平衡推力传递系数不平衡推力传递系数法法2.62.6不平衡推力传递系数不平衡推力传递系数法法2.62.6不平衡推力传递系数不平衡推力传递系数法法2.62.6
21、不平衡推力传递系数不平衡推力传递系数法法iWiP1iP1iii1iiTiNiUiQ1iiiiiiiiiWQPPsincoscos112.62.6不平衡推力传递系数不平衡推力传递系数法法ciifiiifiiifiiiifiiKlcKfUKfQKfWKfPsincossin1111tansincoscossiniifiiiiiciiiiiiPKQUWKclQWP2.62.6不平衡推力传递系数不平衡推力传递系数法法iifiiiK111sintancos见见P20P20式式2-242-241iiifiiiiKf111sincosiiftan2.62.6不平衡推力传递系数不平衡推力传递系数法法iiiiQ
22、WcossinfiiiiciKQWKcltansincos11iiP1i2.62.6不平衡推力传递系数不平衡推力传递系数法法2.62.6不平衡推力传递系数不平衡推力传递系数法法11tansincoscossiniiiiiiiiiiiiiiPUQWclQWKPiiiiii111sintancos 2.72.7某工程实例某工程实例 1#1#滑坡计算剖面图滑坡计算剖面图2.72.7某工程实例某工程实例 2#2#滑坡计算剖面图滑坡计算剖面图2.72.7某工程实例某工程实例 3#3#变形体计算剖面图变形体计算剖面图2.72.7某工程实例某工程实例2.72.7某工程实例某工程实例1#1#滑坡体在天然(自重
23、)状态下,稳定性差,复活变形迹象明滑坡体在天然(自重)状态下,稳定性差,复活变形迹象明显,处于极限平衡状态,或安全储备很少,在不利条件下,如连显,处于极限平衡状态,或安全储备很少,在不利条件下,如连续暴雨、地下水位的波动及地震作用下,滑坡体将再次失稳滑动,续暴雨、地下水位的波动及地震作用下,滑坡体将再次失稳滑动,急需要采取防治措施。急需要采取防治措施。2#2#滑坡体在天然(自重)状态下,滑体下部基岩处于相对稳定滑坡体在天然(自重)状态下,滑体下部基岩处于相对稳定状态,无深层滑动迹象;但滑体上部堆积层已产生蠕滑现象,处状态,无深层滑动迹象;但滑体上部堆积层已产生蠕滑现象,处于极限平衡状态,特别其
24、北侧时常发生小规模的坍塌现象,影响于极限平衡状态,特别其北侧时常发生小规模的坍塌现象,影响209209国道的畅通,中、后部存在拉裂缝和漏水洞。在不利条件下,国道的畅通,中、后部存在拉裂缝和漏水洞。在不利条件下,如连续暴雨、地下水位的波动及地震作用下,滑体上部的稳定性如连续暴雨、地下水位的波动及地震作用下,滑体上部的稳定性将大大降低,有可能产生滑动,需要及早治理。将大大降低,有可能产生滑动,需要及早治理。3#3#斜坡变形体潜在滑动面倾角较大,上部堆积层变形体产生蠕斜坡变形体潜在滑动面倾角较大,上部堆积层变形体产生蠕滑,地表变形迹象明显,在天然(自重)状态下,处于极限平衡滑,地表变形迹象明显,在天
25、然(自重)状态下,处于极限平衡状态。计算表明,在连续暴雨、地下水位的波动及地震作用下,状态。计算表明,在连续暴雨、地下水位的波动及地震作用下,变形体将失稳破坏,需要加强治理。变形体将失稳破坏,需要加强治理。2.72.7某工程实例某工程实例0143/20mkN01502002504021100m21200m2600m2150m052.82.8习题习题11tansincoscossiniiiiiiiiiiiiPQWclQWKPiiiii111sintancos解解 不平衡推力传递系数法计算公式不平衡推力传递系数法计算公式土块土块1 1:2.82.8习题习题kNP174114tan2040cos15
展开阅读全文