6-7m土坡稳定性计算计算书
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土方边坡计算书本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣编著中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著人民教同出版社、《地基与基础》第三版中国建筑工业出版社等相关文献进行编制。
本工程基坑壁需进行放坡,以保证边坡稳定和施工操作安全。
基坑挖方安全边坡按以下方法计算。
一、参数信息:坑壁土类型:淤泥质二坑壁土的重度γ(kN/m3):17.25坑壁土的内摩擦角φ(°):12.5坑壁土粘聚力c(kN/m2):12.5基坑开挖深度h (m):6.0二、挖方安全边坡计算:挖方安全边坡按以下公式计算:h=2×c×sinθ×cosφ/(γ×sin2((θ-φ)/2))其中θ- -土方边坡角度(°)解得,sinθ= 0.929则,θ= 68.326°> φ=12.50°,为陡坡坡度:1 / tanθ =0.4本工程的基坑壁最大土方坡度为1:0.4(垂直:水平)。
土坡稳定性计算书本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣编著中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著人民教同出版社、《地基与基础》第三版中国建筑工业出版社、《土力学》等相关文献进行编制。
计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算,由于该计算过程是大量的重复计算,故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果,省略了重复计算过程。
本计算书采用毕肖普法进行分析计算,假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体,还同时考虑了土条两侧面的作用力。
一、参数信息:条分方法:毕肖普法;条分块数:4;不考虑地下水位影响;放坡参数:序号放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m) 条分块数1 6.00 3.00 6.00 0.00荷载参数:序号类型面荷载q(kPa) 基坑边线距离b0(m) 宽度b1(m)1 局布10.00 1 4土层参数:序号土名称土厚度坑壁土的重度γ 坑壁土的内摩擦角φ 内聚力C饱容重(m) (kN/m3) (°) (kPa) (kN/m3)1 淤泥质二 2.00 17.25 12.50 12.501.002 粘性土8.00 17.25 14.50 14.001.00二、计算原理:根据土坡极限平衡稳定进行计算。
边坡稳定性计算范文
边坡稳定性计算是一个重要课题,过去十多年来它的重要性被进一步
提高,因为洪水、地震等灾害直接威胁到边坡的稳定性。
因此,为了保证
边坡的安全性,有必要对边坡的稳定性进行计算。
本文的主要内容是介绍
边坡稳定性计算的基本原理,以及如何有效地对边坡的稳定性进行计算。
首先,在计算边坡稳定性之前,需要对边坡的形态特征以及位置等进
行检查,以确定边坡的构造和结构特性。
这就是边坡稳定性计算中的第一步,也是最重要的一步,必须进行认真的分析和解释。
其次,还需要确定边坡的土体参数,如抗剪强度、摩擦角、内摩擦角、塑性模量、粘聚力、重力加速度等,以及边坡所载的荷载属性,例如水压、外力等,这些参数将是计算边坡稳定性的基础。
再次,应采用其中一种理论模型来描述边坡的稳定性,最常用的可能
是黎曼模型和兰特模型,它们可以提供一定的系统化的方法来考虑边坡的
稳定性。
由于这两种模型都假定边坡为完全线性系统,因此应选择一种更
适合本领域的模型,例如综合非线性变形潜力模型,来对边坡的有效性进
行计算。
第四,对边坡稳定性的计算。
土坡稳定性计算书计算依据:1、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-20122、《建筑施工计算手册》江正荣编著3、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著4、《施工现场设施安全设计计算手册》谢建民编著5、《地基与基础》第三版计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算,由于该计算过程是大量的重复计算,故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果,省略了重复计算过程。
本计算书采用瑞典条分法进行分析计算,假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体,还假定不考虑土条两侧上的作用力。
一、参数信息:基本参数:放坡参数:序号 放坡高度L(m) 放坡宽度W(m) 平台宽度B(m) 1 3.5 2.25 0.75 2431.5荷载参数:土层参数:1 填土 3.5 19.8 7.4 20.4 8 202 粘性土 3.5 20 16.3 45.8 21 233 粘性土 3.6 20.3 17.4 64.1 23 23二、计算原理:根据土坡极限平衡稳定进行计算。
自然界匀质土坡失去稳定,滑动面呈曲面,通常滑动面接近圆弧,可将滑裂面近似成圆弧计算。
将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条,从土条中任意取出第i条,不考虑其侧面上的作用力时,该土条上存在着:1、土条自重,2、作用于土条弧面上的法向反力,3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。
将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数,考虑安全储备的大小,按照《规范》要求,安全系数要满足≥1.35的要求。
圆弧滑动法示意图三、计算公式:K sj=∑{c i l i+[ΔG i b i+qb i]co sθi tanφi}/∑[ΔG i b i+qb i]sinθi式子中:K sj --第j个圆弧滑动体的抗滑力矩与滑动力矩的比值;c i --土层的粘聚力;l i--第i条土条的圆弧长度;ΔG i-第i土条的自重;θi --第i条土中线处法线与铅直线的夹角;φi --土层的内摩擦角;b i --第i条土的宽度;h i --第i条土的平均高度;q --第i条土条土上的均布荷载;四、计算安全系数:将数据各参数代入上面的公式,通过循环计算,求得最小的安全系数K sjmin:------------------------------------------------------------------------------------计算步数安全系数滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m) 第1步 1.820 29.190 0.775 5.746 5.798示意图如下:计算步数安全系数滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m) 第2步 1.504 33.548 1.699 11.450 11.575示意图如下:--------------------------------------------------------------------------------------计算结论如下:第1 步开挖内部整体稳定性安全系数K sjmin= 1.820>1.350 满足要求! [标高-4.000 m]第2 步开挖内部整体稳定性安全系数K sjmin= 1.504>1.350 满足要求! [标高-7.500 m]。
第五章 土压力和土坡稳定(7学时)内容提要 1.挡土墙的土压力 2.朗肯土压力理论 3.库仑土压力理论 4.挡土结构设计简介 5. 土坡的稳定性分析能力培养要求1.用朗肯理论计算均质土的主动土压力与被动土压力。
2.用朗肯理论计算常见情况下的主动土压力。
3.用库仑理论计算土的主动与被动土压力。
4.会分析挡土墙的稳定性,简单挡土结构设计。
5.无粘性土坡的稳定分析。
6.用条分法对粘性土土坡进行的稳定分析。
7.会分析土坡失稳的原因,提出合理的措施。
教学形式教师主讲、课堂讨论、学生讲评、提问答疑、习题分析等第一节 挡土墙的土压力教学目标1.掌握三种土压力的概念。
2.掌握静止土压力计算。
教学内容设计及安排【基本内容】一、挡土墙的位移与土体的状态 土压力的类型土压力(kN/m )⎪⎩⎪⎨⎧→⇒→⇒→⇒如桥墩墙推土被动土压力如一般的重力式挡土墙土推墙主动土压力如地下室侧墙墙不动静止土压力p a E E E 01.静止土压力——挡土墙在土压力作用下不发生任何变形和位移(移动或转动)墙后填土处于弹性平衡状态,作用在挡土墙背的土压力。
2.主动土压力——挡土墙在土压力作用下离开土体向前位移时,土压力随之减少。
当位移至一定数值时,墙后土体达到主动极限平衡状态。
此时,作用在墙背的土压力称为主动土压力。
3.被动土压力——挡土墙在外力作用下推挤土体向后位移时,作用在墙上的土压力随之增加。
当位移至一定数值时,墙后土体达到被动极限平衡状态。
此时,作用在墙上的土压力称为被动土压力。
【讨论】△a<<△p , E a <E 0<<E p二、土压力的计算简化处理——作用在挡土结构物背面上的静止土压力可视为天然土层自重应力的水平分量。
如图所示,在墙后填土体中任意深度z 处取一微小单元体,作用于单元体水平面上的应力为γz ,则该点的静止土压力,即侧压力强度为:p 0=K 0γz (kPa )K 0——土的侧压力系数,即静止土压力系数:静止土压力系数的确定方法⎪⎩⎪⎨⎧'采用经验值—较适合于砂土—-=采用经验公式:—较可靠—测定通过侧限条件下的试验ϕsin 10K由上式可知,静止土压力沿墙高为三角形分布,如图所示,取单位墙长计算,则作用在墙上的静止土压力为(由土压力强度沿墙高积分得到)E 0=0221K h γ(kN/m )——静止土压力分布图面积如图所示土压力作用点——距墙底h/3处(可用静力等效原理求得)静止土压力的应用⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧隧道涵洞侧墙底版连成整体)水闸、船闸边墙(与闸拱座(没有位移)岩基上的挡土墙地下室外墙【讨论】如果墙后有均布荷载q ,怎样求静止土压力?第二节 朗肯土压力理论 教学目标掌握朗肯土压力理论的原理与假定,并能计算各种情况下的主动、被动土压力。
土坡稳定性计算计算书品茗软件大厦工程;属于结构;地上0层;地下0层;建筑高度:0m;标准层层高:0m ;总建筑面积:0平方米;总工期:0天;施工单位:某某施工单位。
本工程由某某房开公司投资建设,某某设计院设计,某某勘察单位地质勘察,某某监理公司监理,某某施工单位组织施工;由章某某担任项目经理,李某某担任技术负责人。
本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣编著中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著人民教同出版社、《地基与基础》第三版中国建筑工业出版社、《土力学》等相关文献进行编制。
计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算,由于该计算过程是大量的重复计算,故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果,省略了重复计算过程。
本计算书采用瑞典条分法进行分析计算,假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体,还假定不考虑土条两侧上的作用力。
一、参数信息:条分方法:瑞典条分法;条分块数:14;考虑地下水位影响;基坑外侧水位到坑顶的距离(m):2.000;基坑内侧水位到坑顶的距离(m):6.000;放坡参数:序号放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m) 条分块数1 2.00 3.00 1.00 0.002 3.00 4.00 1.00 0.00荷载参数:序号类型面荷载q(kPa) 基坑边线距离b0(m) 宽度b1(m)1 满布 10.00 0.00 0.00土层参数:序号土名称土厚度(m) 坑壁土的重度γ(kN/m3) 坑壁土的内摩擦角φ(°) 内聚力C(kPa) 饱容重(kN/m3)1 填土 7.00 18.0020.00 10.00 22.00二、计算原理:根据土坡极限平衡稳定进行计算。
自然界匀质土坡失去稳定,滑动面呈曲面,通常滑动面接近圆弧,可将滑裂面近似成圆弧计算。
将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条,从土条中任意取出第i条,不考虑其侧面上的作用力时,该土条上存在着:1、土条自重,2、作用于土条弧面上的法向反力,3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。
土方边坡计算书本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣编著中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著人民教同出版社、《地基与基础》第三版中国建筑工业出版社等相关文献进行编制。
本工程基坑壁需进行放坡,以保证边坡稳定和施工操作安全。
基坑挖方安全边坡按以下方法计算。
一、参数信息:坑壁土类型:淤泥质二坑壁土的重度Y(kN/m3):17.25坑壁土的内摩擦角取°):12.5坑壁土粘聚力c(kN/m2):12.5基坑开挖深度h (m): 6.0二、挖方安全边坡计算:挖方安全边坡按以下公式计算:h=2xcxsin0xcos^/(Yxsin2((0-^)/2))其中仇-土方边坡角度(°)解得,sinO= 0.929贝必0= 68.326°>中=12.50°,为陡坡坡度:1 / tan0 =0.4本工程的基坑壁最大土方坡度为1:0.4(垂直:水平)。
土坡稳定性计算书本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣编著中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著人民教同出版社、《地基与基础》第三版中国建筑工业出版社、《土力学》等相关文献进行编制。
计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算,由于该计算过程是大量的 重复计算,故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果,省略了重复计算过程。
本计算书采用毕肖普法进行分析计算,假定滑动面为圆柱面及滑动土体为 不变形刚体,还同时考虑了土条两侧面的作用力。
一、参数信息:条分方法:毕肖普法; 条分块数:4; 不考虑地下水位影响; 放坡参数:序号放坡高度(m)放坡宽度(m)平台宽度(m)条分块数 1 6.00 3.00 6.00 0.00荷载参数:序号 类型 面荷载q(kPa)基坑边线距离b 0(m)宽度b 1(m)1 局布 10.00 1 4土层参数:序号土名称 土厚度 坑壁土的重度Y 坑壁土的内摩擦角6内聚力C 饱容重(m)(kN/m 3) (kN/m 3)1 淤泥质二 2.0017.25 1.002 粘性土 8.0017.25 1.00 二、计算原理:根据土坡极限平衡稳定进行计算。
计算书目录1理正边坡稳定分析成果 (1)1.1Ⅰ-Ⅰ剖面 (1)1.2Ⅱ-Ⅱ剖面 (5)1.3Ⅲ-Ⅲ剖面 (8)1.4Ⅳ-Ⅳ剖面 (11)2Geoslpe 计算成果 (14)2.1Ⅰ-Ⅰ剖面(Ⅰ区) (14)2.2剖面Ⅳ-Ⅳ(Ⅱ区) (18)1理正边坡稳定分析成果1.1Ⅰ-Ⅰ剖面------------------------------------------------------------------------ 1.1.1计算项目:Ⅰ-Ⅰ土坡稳定(工况1-一般气象条件+土体自重)------------------------------------------------------------------------ [计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 剩余下滑力计算不考虑地震不同土性区域数 4区号重度饱和重度粘聚力内摩擦角全孔压节点编号(kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 系数1 19.300 19.960 25.000 20.000 ---2 19.300 20.000 15.000 18.000 ---3 17.800 18.230 15.000 12.000 ---4 25.800 26.300 24440.000 21.150 ---[水面信息]采用总应力法考虑渗透力作用不考虑边坡外侧静水压力[计算条件]剩余下滑力计算目标: 计算剩余下滑力剩余下滑力计算时的安全系数: 1.015计算结果: 剩余下滑力 = -0.942(kN)本块下滑力角度 = 328.833(度)[计算条件]剩余下滑力计算目标: 计算剩余下滑力剩余下滑力计算时的安全系数: 1.000计算结果: 剩余下滑力 = -21.855(kN)本块下滑力角度 = 328.833(度)------------------------------------------------------------------------ 1.1.2计算项目:Ⅰ-Ⅰ土坡稳定(工况2-久雨(暴雨)+土体自重)------------------------------------------------------------------------ [计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 剩余下滑力计算不考虑地震[坡面信息]不同土性区域数 4区号重度饱和重度粘聚力内摩擦角全孔压节点编号(kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 系数1 19.300 19.960 25.000 20.000 ---2 19.300 20.000 15.000 18.000 ---3 17.800 18.230 15.000 12.000 ---4 25.800 26.300 24440.000 21.150 ---[水面信息]采用总应力法考虑渗透力作用不考虑边坡外侧静水压力[计算条件]剩余下滑力计算目标: 计算剩余下滑力剩余下滑力计算时的安全系数: 0.851计算结果: 剩余下滑力 = 0.478(kN) 本块下滑力角度 = 328.833(度)[计算条件]剩余下滑力计算目标: 计算剩余下滑力剩余下滑力计算时的安全系数: 1.000计算结果: 剩余下滑力 = 250.877(kN) 本块下滑力角度 = 328.833(度) ------------------------------------------------------------------------ 1.1.3计算项目:Ⅰ-Ⅰ加固土坡稳定(工况1-一般气象条件+土体自重)------------------------------------------------------------------------ [计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 剩余下滑力计算不考虑地震[坡面信息]坡面线段数 12坡面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 超载数1 0.381 2.947 02 3.791 0.000 03 3.561 2.049 04 2.136 1.229 05 4.855 2.794 06 3.829 2.203 07 4.060 0.935 08 7.920 2.844 09 3.572 1.995 010 3.813 1.233 011 0.452 0.377 012 5.858 5.284 0[土层信息]不同土性区域数 4区号重度饱和重度粘聚力内摩擦角全孔压节点编号(kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 系数1 19.300 19.960 25.000 20.000 ---2 19.300 20.000 15.000 18.000 ---3 17.800 18.230 15.000 12.000 ---4 25.800 26.300 24440.000 21.150 ---[水面信息]采用总应力法不考虑渗透力作用不考虑边坡外侧静水压力[滑面信息]滑面线段数 9 滑面线起始点坐标: (0.000,0.000)滑动面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 矢高(m) 粘聚力(kPa) 内摩擦角(度)1 1.941 -1.174 0.000 ---- ----2 3.130 -1.112 0.000 ---- ----3 4.056 -0.190 0.000 ---- ----4 5.735 0.940 0.000 ---- ----5 6.100 2.515 0.000 ---- ----6 8.547 5.978 0.000 ---- ----7 7.060 6.740 0.000 ---- ----8 6.000 6.740 0.000 ---- ----9 6.000 10.570 0.000 ---- ----[筋带信息]采用锚杆锚杆道数: 10筋带号距地面水平间距总长度倾角材料抗拉锚固段锚固段粘结强高度(m) (m) (m) (度) 力(kN) 长度(m) 周长(m) 度(kPa)1 3.00 3.60 15.00 25.00 720.00 3.00 0.41 400.002 4.60 3.60 15.00 25.00 720.00 3.00 0.41 400.003 6.20 3.60 15.00 25.00 720.00 3.00 0.41 400.004 7.80 3.60 15.00 25.00 720.00 3.00 0.41 400.005 9.40 3.60 12.00 25.00 720.00 3.00 0.41 400.006 11.00 3.60 12.00 25.00 720.00 3.00 0.41 400.007 12.60 3.60 12.00 25.00 720.00 3.00 0.41 400.008 14.20 3.60 12.00 25.00 720.00 3.00 0.41 400.009 15.80 3.60 12.00 25.00 720.00 3.00 0.41 400.0010 17.40 3.60 12.00 25.00 720.00 3.00 0.41 400.00 [计算条件]剩余下滑力计算目标: 计算剩余下滑力剩余下滑力计算时的安全系数: 1.640计算结果: 剩余下滑力 = -6.276(kN) 本块下滑力角度 = 328.833(度)------------------------------------------------------------------------1.1.4计算项目:Ⅰ-Ⅰ加固土坡(仅考虑锚杆)稳定(工况2-久雨(暴雨)+土体自重)------------------------------------------------------------------------[计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 剩余下滑力计算不考虑地震[坡面信息]坡面线段数 12坡面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 超载数1 0.381 2.947 02 3.791 0.000 03 3.561 2.049 04 2.136 1.229 05 4.855 2.794 06 3.829 2.203 07 4.060 0.935 08 7.920 2.844 09 3.572 1.995 010 3.813 1.233 011 0.452 0.377 012 5.858 5.284 0[土层信息]不同土性区域数 4区号重度饱和重度粘聚力内摩擦角全孔压节点编号(kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 系数1 19.300 19.960 25.000 20.000 ---2 19.300 20.000 15.000 18.000 ---3 17.800 18.230 15.000 12.000 ---4 25.800 26.300 24440.000 21.150 ---[水面信息]采用总应力法不考虑渗透力作用不考虑边坡外侧静水压力[滑面信息]滑面线段数 9 滑面线起始点坐标: (0.000,0.000)滑动面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 矢高(m) 粘聚力(kPa) 内摩擦角(度)1 1.941 -1.174 0.000 ---- ----2 3.130 -1.112 0.000 ---- ----3 4.056 -0.190 0.000 ---- ----4 5.735 0.940 0.000 ---- ----5 6.100 2.515 0.000 ---- ----6 8.547 5.978 0.000 ---- ----7 7.060 6.740 0.000 ---- ----8 6.000 6.740 0.000 ---- ----9 6.000 10.570 0.000 ---- ----[筋带信息] 采用锚杆锚杆道数: 10筋带号距地面水平间距总长度倾角材料抗拉锚固段锚固段粘结强高度(m) (m) (m) (度) 力(kN) 长度(m) 周长(m) 度(kPa)1 3.00 3.60 15.00 25.00 100.00 3.00 0.41 400.002 4.60 3.60 15.00 25.00 100.00 3.00 0.41 400.003 6.20 3.60 15.00 25.00 100.00 3.00 0.41 400.004 7.80 3.60 15.00 25.00 100.00 3.00 0.41 400.005 9.40 3.60 12.00 25.00 100.00 3.00 0.41 400.006 11.00 3.60 12.00 25.00 100.00 3.00 0.41 400.007 12.60 3.60 12.00 25.00 100.00 3.00 0.41 400.008 14.20 3.60 12.00 25.00 100.00 3.00 0.41 400.009 15.80 3.60 12.00 25.00 100.00 3.00 0.41 400.0010 17.40 3.60 12.00 25.00 100.00 3.00 0.41 400.00 [计算条件]剩余下滑力计算目标: 计算剩余下滑力剩余下滑力计算时的安全系数: 1.250计算结果: 剩余下滑力 = 38.597(kN) 本块下滑力角度 = 328.833(度))------------------------------------------------------------------------1.1.5抗滑动桩验算------------------------------------------------------------------------原始条件:墙身尺寸:桩总长: 12.000(m)嵌入深度: 6.000(m)截面形状: 圆桩桩径: 0.200(m)桩间距: 0.600(m)嵌入段土层数: 1桩底支承条件: 铰接计算方法: M法土层序号土层厚(m) 重度(kN/m3) M(MN/m4)1 50.000 25.800 20.000初始弹性系数A: 0.000(MN/m3)初始弹性系数A1: 0.000(MN/m3)桩前滑动土层厚: 6.000(m)桩顶锚索水平刚度: 1.000(MN/m)物理参数:桩混凝土强度等级: C25桩纵筋:I12.6桩纵筋级别: A3桩最大抵抗弯矩:19.22 kNm(安全系数1.25)桩最大抗剪力:561.1 kN(安全系数1.25)坡线与滑坡推力:参数名称参数值推力分布类型矩形桩后剩余下滑力水平分力 45.000(kN/m)桩后剩余抗滑力水平分力 0.000(kN/m)滑坡推力作用情况[桩身所受推力计算]假定荷载矩形分布:桩后: 上部=4.500(kN/m) 下部=4.500(kN/m)桩前: 上部=0.000(kN/m) 下部=0.000(kN/m)桩前分布长度=6.000(m)桩身内力计算计算方法: m 法内侧最大弯矩 = 18.797(kN-m) 距离桩顶 6.720(m)外侧最大弯矩 = 19.281(kN-m) 距离桩顶 2.640(m)最大剪力 = 17.968(kN) 距离桩顶 6.000(m)桩顶位移 = 44(mm)锚索水平拉力 = 14.432(kN)------------------------------------------------------------------------1.1.6计算项目:Ⅰ-Ⅰ加固土坡(锚杆+抗滑桩)稳定(工况2-久雨(暴雨)+土体自重)------------------------------------------------------------------------Ⅰ-Ⅰ加固土坡稳定性验算注:利用理正边坡稳定分析软件计算时,将抗滑桩所承担的抗滑力以锚杆力的形式施加。
土坡稳定性计算书本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣编著中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著人民教同出版社、《地基与基础》第三版中国建筑工业出版社、《土力学》等相关文献进行编制。
计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算,由于该计算过程是大量的重复计算,故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果,省略了重复计算过程。
本计算书采用瑞典条分法进行分析计算,假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体,还假定不考虑土条两侧上的作用力。
一、参数信息:条分方法:瑞典条分法;条分块数:50;考虑地下水位影响;基坑外侧水位到坑顶的距离(m):2.000;基坑内侧水位到坑顶的距离(m):4.500;放坡参数:序号放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m)1 2.20 1.20 0.802 2.30 1.00 1.00荷载参数:序号类型面荷载q(kPa) 基坑边线距离b1(m) 宽度b0(m)1 局布 3.00 1 1土层参数:二、计算原理:根据土坡极限平衡稳定进行计算。
自然界匀质土坡失去稳定,滑动面呈曲面,通常滑动面接近圆弧,可将滑裂面近似成圆弧计算。
将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条,从土条中任意取出第i条,不考虑其侧面上的作用力时,该土条上存在着:1、土条自重,2、作用于土条弧面上的法向反力,3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。
将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数,考虑安全储备的大小,按照《规范》要求,安全系数要满足≥1.3的要求。
三、计算公式:F s=∑{c i l i+[(γh1i+γ'h2i)b i+qb i]cosθi tanφi}/∑[(γh1i+γ'h2i)b i+qb i]sinθi式子中:F s --土坡稳定安全系数;c i --土层的粘聚力;l i--第i条土条的圆弧长度;γ --土层的计算重度;θi --第i条土中线处法线与铅直线的夹角;φi --土层的内摩擦角;b i --第i条土的宽度;h i --第i条土的平均高度;h1i --第i条土水位以上的高度;h2i --第i条土水位以下的高度;γ' --第i条土的平均重度的浮重度;q --第i条土条土上的均布荷载;其中,根据几何关系,求得h i为:h i=(r2-[(i-0.5)×b i-l0]2)1/2-[r+l0-(i-0.5)×b i]tanα式子中:r --土坡滑动圆弧的半径;l0 --坡角距圆心垂线与坡角地坪线交点长度;α --土坡与水平面的夹角;h1i的计算公式h1i=h w-{(r-h i/cosθi)×cosθi-[rsin(β+α)-H]}当h1i≥ h i时,取h1i = h i;当h1i≤0时,取h1i = 0;h2i的计算公式:h2i = h i-h1i;h w --土坡外地下水位深度;l i的几何关系为:l i={arccos[((i-1)×b i-l0)/r]-arccos[(i×b i-l0)/r]×2×r×π}/360θi=90-arccos[((i-0.5)×b i-l0)/r]四、计算安全系数:将数据各参数代入上面的公式,通过循环计算,求得最小的安全系数Fs:------------------------------------------------------------------------------------计算步数安全系数滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m)第1步 1.571 84.935 -351.284 191.238399.965示意图如下:计算步数安全系数滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m)第2步 2.765 30.495 0.561 6.516 6.541 示意图如下:--------------------------------------------------------------------------------------计算结论如下:第1 步开挖内部整体稳定性安全系数Fs= 1.571>1.30 满足要求! [标高-2.300 m]第2 步开挖内部整体稳定性安全系数Fs= 2.765>1.30 满足要求! [标高-4.500 m]。
m土坡稳定性计算计算书公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]6-7m土坡稳定性计算书本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣编着中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编着人民教同出版社、《地基与基础》第三版中国建筑工业出版社、《土力学》等相关文献进行编制。
计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算,由于该计算过程是大量的重复计算,故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果,省略了重复计算过程。
本计算书采用瑞典条分法进行分析计算,假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体,还假定不考虑土条两侧上的作用力。
一、参数信息:条分方法:瑞典条分法;条分块数:50;不考虑地下水位影响;放坡参数:序号放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m)12荷载参数:序号类型面荷载q(kPa) 基坑边线距离b1(m) 宽度b(m)1 满布 -- --土层参数:极限摩擦阻力(kPa)15饱和重度γ(kN/m3)sat序号2土名称中风化岩土厚度(m)土的重度γ(kN/m3)22土的内摩擦角φ(°)45粘聚力C(kPa)30(kN/m3)22极限摩擦阻力(kPa)60饱和重度γsat根据土坡极限平衡稳定进行计算。
自然界匀质土坡失去稳定,滑动面呈曲面,通常滑动面接近圆弧,可将滑裂面近似成圆弧计算。
将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条,从土条中任意取出第i条,不考虑其侧面上的作用力时,该土条上存在着:1、土条自重,2、作用于土条弧面上的法向反力,3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。
将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数,考虑安全储备的大小,按照《规范》要求,安全系数要满足≥的要求。
三、计算公式:Fs =∑{cili+[(γh1i+γ'h2i)bi+qbi]cosθitanφi}/∑[(γh1i+γ'h2i )bi+qbi]sinθi 式子中:Fs--土坡稳定安全系数;ci--土层的粘聚力;li--第i条土条的圆弧长度;γ --土层的计算重度;θi--第i条土中线处法线与铅直线的夹角;φi--土层的内摩擦角;bi--第i条土的宽度;hi--第i条土的平均高度;h1i--第i条土水位以上的高度;h2i--第i条土水位以下的高度;γ' --第i条土的平均重度的浮重度;q --第i条土条土上的均布荷载;其中,根据几何关系,求得hi为:hi =(r2-[×bi-l]2)1/2-[r+l-×bi]tanα式子中:r --土坡滑动圆弧的半径;l 0 --坡角距圆心垂线与坡角地坪线交点长度; α --土坡与水平面的夹角; h 1i 的计算公式h 1i =h w -{(r-h i /cos θi )×cos θi -[rsin(β+α)-H]} 当h 1i ≥ h i 时,取h 1i = h i ; 当h 1i ≤0时,取h 1i = 0; h 2i 的计算公式:h 2i = h i -h 1i ; h w --土坡外地下水位深度; l i 的几何关系为:l i ={arccos[((i-1)×b i -l 0)/r]-arccos[(i ×b i -l 0)/r]×2×r ×π}/360 θi =90-arccos[(×b i -l 0)/r] 四、计算安全系数:将数据各参数代入上面的公式,通过循环计算,求得最小的安全系数Fs :------------------------------------------------------------------------------------计算步数 安全系数 滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m)第1步 示意图如下:计算步数安全系数滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m)第2步示意图如下:--------------------------------------------------------------------------------------计算结论如下:第 1 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= > 满足要求! [标高 m]第 2 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= > 满足要求! [标高 m]。
第五章 土压力和土坡稳定(7学时)内容提要1.挡土墙的土压力 2.朗肯土压力理论 3.库仑土压力理论 4.挡土结构设计简介 5. 土坡的稳定性分析能力培养要求1.用朗肯理论计算均质土的主动土压力与被动土压力。
2.用朗肯理论计算常见情况下的主动土压力。
3.用库仑理论计算土的主动与被动土压力。
4.会分析挡土墙的稳定性,简单挡土结构设计。
5.无粘性土坡的稳定分析。
6.用条分法对粘性土土坡进行的稳定分析。
7.会分析土坡失稳的原因,提出合理的措施。
教学形式教师主讲、课堂讨论、学生讲评、提问答疑、习题分析等第一节 挡土墙的土压力教学目标1.掌握三种土压力的概念。
2.掌握静止土压力计算。
教学内容设计及安排 【基本内容】一、挡土墙的位移与土体的状态 土压力的类型土压力(kN/m )⎪⎩⎪⎨⎧→⇒→⇒→⇒如桥墩墙推土被动土压力如一般的重力式挡土墙土推墙主动土压力如地下室侧墙墙不动静止土压力p a E E E 01.静止土压力——挡土墙在土压力作用下不发生任何变形和位移(移动或转动)墙后填土处于弹性平衡状态,作用在挡土墙背的土压力。
2.主动土压力——挡土墙在土压力作用下离开土体向前位移时,土压力随之减少。
当位移至一定数值时,墙后土体达到主动极限平衡状态。
此时,作用在墙背的土压力称为主动土压力。
3.被动土压力——挡土墙在外力作用下推挤土体向后位移时,作用在墙上的土压力随之增加。
当位移至一定数值时,墙后土体达到被动极限平衡状态。
此时,作用在墙上的土压力称为被动土压力。
【讨论】△a<<△p , E a <E 0<<E p二、土压力的计算简化处理——作用在挡土结构物背面上的静止土压力可视为天然土层自重应力的水平分量。
如图所示,在墙后填土体中任意深度z处取一微小单元体,作用于单元体水平面上的应力为γz ,则该点的静止土压力,即侧压力强度为:p 0=K 0γz (kPa ) K 0——土的侧压力系数,即静止土压力系数:静止土压力系数的确定方法⎪⎩⎪⎨⎧'采用经验值—较适合于砂土—-=采用经验公式:—较可靠—测定通过侧限条件下的试验ϕsin 10K由上式可知,静止土压力沿墙高为三角形分布,如图所示,取单位墙长计算,则作用在墙上的静止土压力为(由土压力强度沿墙高积分得到)E 0=0221K h γ(kN/m )——静止土压力分布图面积如图所示土压力作用点——距墙底h/3处(可用静力等效原理求得)静止土压力的应用⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧隧道涵洞侧墙底版连成整体)水闸、船闸边墙(与闸拱座(没有位移)岩基上的挡土墙地下室外墙【讨论】如果墙后有均布荷载q ,怎样求静止土压力?第二节 朗肯土压力理论教学目标掌握朗肯土压力理论的原理与假定,并能计算各种情况下的主动、被动土压力。
边坡稳定性计算方法(总6页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--一、边坡稳定性计算方法在边坡稳定计算方法中,通常采用整体的极限平衡方法来进行分析。
根据边坡不同破裂面形状而有不同的分析模式。
边坡失稳的破裂面形状按土质和成因不同而不同,粗粒土或砂性土的破裂面多呈直线形;细粒土或粘性土的破裂面多为圆弧形;滑坡的滑动面为不规则的折线或圆弧状。
这里将主要介绍边坡稳定性分析的基本原理以及在某些边界条件下边坡稳定的计算理论和方法。
(一)直线破裂面法所谓直线破裂面是指边坡破坏时其破裂面近似平面,在断面近似直线。
为了简化计算这类边坡稳定性分析采用直线破裂面法。
能形成直线破裂面的土类包括:均质砂性土坡;透水的砂、砾、碎石土;主要由内摩擦角控制强度的填土。
图 9 - 1 为一砂性边坡示意图,坡高 H ,坡角β,土的容重为γ,抗剪度指标为c、φ。
如果倾角α的平面AC面为土坡破坏时的滑动面,则可分析该滑动体的稳定性。
沿边坡长度方向截取一个单位长度作为平面问题分析。
图9-1 砂性边坡受力示意图已知滑体ABC重 W,滑面的倾角为α,显然,滑面 AC上由滑体的重量W= γ(Δ ABC)产生的下滑力T和由土的抗剪强度产生的抗滑力Tˊ分别为:T=W · sina和则此时边坡的稳定程度或安全系数可用抗滑力与下滑力来表示,即为了保证土坡的稳定性,安全系数F s 值一般不小于,特殊情况下可允许减小到。
对于C=0 的砂性土坡或是指边坡,其安全系数表达式则变为从上式可以看出,当α =β时,F s 值最小,说明边坡表面一层土最容易滑动,这时当 F s =1时,β=φ,表明边坡处于极限平衡状态。
此时β角称为休止角,也称安息角。
此外,山区顺层滑坡或坡积层沿着基岩面滑动现象一般也属于平面滑动类型。
这类滑坡滑动面的深度与长度之比往往很小。
当深长比小于时,可以把它当作一个无限边坡进行分析。
6-7m土坡稳定性计算书
本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣编著中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著人民教同出版社、《地基与基础》第三版中国建筑工业出版社、《土力学》等相关文献进行编制。
计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算,由于该计算过程是大量的重复计算,故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果,省略了重复计算过程。
本计算书采用瑞典条分法进行分析计算,假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体,还假定不考虑土条两侧上的作用力。
一、参数信息:
条分方法:瑞典条分法;
条分块数:50;
不考虑地下水位影响;
放坡参数:
序号放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m)
1 4.00 2.00 6.00
2 3.00 3.00 2.00
荷载参数:
序号类型面荷载q(kPa) 基坑边线距离b
1(m) 宽度b
(m)
1 满布 20.00 -- --
土层参数:
序号 1 土名称粘性土土厚度(m) 3 土的重度γ(kN/m3) 17.7
土的内摩擦角φ(°) 10 粘聚力C(kPa) 16
极限摩擦阻力(kPa) 15 饱和重度γ
sat
(kN/m3) 17.7
序号 2 土名称中风化岩
土厚度(m) 4.1 土的重度γ(kN/m3) 22
土的内摩擦角φ(°) 45 粘聚力C(kPa) 30
极限摩擦阻力(kPa) 60 饱和重度γ
sat
(kN/m3) 22
二、计算原理:
根据土坡极限平衡稳定进行计算。
自然界匀质土坡失去稳定,滑动面呈曲面,通常滑动面接近圆弧,可将滑裂面近似成圆弧计算。
将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条,从土条中任意取出第i条,不考虑其侧面上的作用力时,该土条上存在着:
1、土条自重,
2、作用于土条弧面上的法向反力,
3、作用于土条圆弧面上的切
向阻力。
将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数,考虑安全储备的大小,按照《规范》要求,安全系数要满足≥1.3的要求。
三、计算公式:
F
s =∑{c
i
l
i
+[(γh
1i
+γ'h
2i
)b
i
+qb
i
]cosθ
i
tanφ
i
}/∑[(γh
1i
+γ'h
2i
)b
i
+qb
i
]sinθ
i
式子中:
F
s
--土坡稳定安全系数;
c
i
--土层的粘聚力;
l
i
--第i条土条的圆弧长度;
γ --土层的计算重度;
θ
i
--第i条土中线处法线与铅直线的夹角;
φ
i
--土层的内摩擦角;
b
i
--第i条土的宽度;
h
i
--第i条土的平均高度;
h
1i
--第i条土水位以上的高度;
h
2i
--第i条土水位以下的高度;
γ' --第i条土的平均重度的浮重度;
q --第i条土条土上的均布荷载;
其中,根据几何关系,求得h
i
为:
h
i =(r2-[(i-0.5)×b
i
-l
]2)1/2-[r+l
-(i-0.5)×b
i
]tanα
式子中:
r --土坡滑动圆弧的半径;
l
--坡角距圆心垂线与坡角地坪线交点长度;
α --土坡与水平面的夹角;
h
1i
的计算公式
h
1i =h
w
-{(r-h
i
/cosθ
i
)×cosθ
i
-[rsin(β+α)-H]}
当h
1i
≥ h
i
时,取h
1i
= h
i
;
当h
1i
≤0时,取h
1i
= 0;
h
2i
的计算公式:
h
2i = h
i
-h
1i
;
h
w
--土坡外地下水位深度;
l
i
的几何关系为:
l
i ={arccos[((i-1)×b
i
-l
)/r]-arccos[(i×b
i
-l
)/r]×2×r×π}/360
θ
i =90-arccos[((i-0.5)×b
i
-l
)/r]
四、计算安全系数:
将数据各参数代入上面的公式,通过循环计算,求得最小的安全系数Fs:
------------------------------------------------------------------------
------------
计算步数安全系数滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m) 第1步 2.049 33.703 0.902 4.517 4.606
示意图如下:
计算步数安全系数滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m) 第2步 1.318 37.347 1.467 10.921 11.019 示意图如下:
--------------------------------------------------------------------------------------
计算结论如下:
第 1 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 2.049>1.30 满足要求! [标高-3.000 m]
第 2 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 1.318>1.30 满足要求! [标高-7.000 m]。