第二篇与第四章

1、第二篇与第四章第1页，共21页，2022年，5月20日，20点32分，星期日第四章斜坡稳定性分析及下滑推力计算目录第一节 稳定性分析的常用方法第二节.稳定系数与安全系数第三节 滑坡推力计算第四节 抗剪强度参数的获取第2页，共21页，2022年，5月20日，20点32分，星期日第一节 稳定性分析的常用方法一.稳定性分析的途径与方法1.定性分析1)EG类比法：该法是将已有天然或人工边坡的研究经验（包括稳定的和破坏的），用于新研究边坡的稳定性分析。如：坡角、计算参数取值。类比法有经验性和地区性的特点，应用时必须全面分析已有边坡和新边坡两者之间的EG条件的相似性和差异性。同时还应考虑工程的规模、类型等

2、。第3页，共21页，2022年，5月20日，20点32分，星期日2).图解法包括： 赤平极射投影 实体比例投影 （孙玉科） 摩擦图（HOCK) 块体理论（GOODMAN)2. 定量分析极限平衡法将滑体视为刚体,一般按平面破坏处理，有时也按契行破坏计算。 简单平面破坏 双滑块型破坏 阶梯形破坏（折线形） 圆弧形破坏 第4页，共21页，2022年，5月20日，20点32分，星期日处理方法：a.（岩石力学的一般方法）瑞典条分法：对土质边坡，不考虑块体间的相互作用；b.Bishop法：考虑块体间的相互作用；c.传递系数法：处理折线形破坏边坡；（最常用）d.等K,非等K。2）有限元法（位移法求解）单元的

3、位移系数Fs稳定性系数等直线图第5页，共21页，2022年，5月20日，20点32分，星期日3）概率分析法基于影响边坡稳定性的各种因素具有可变性，因此，近二十年来概率法逐渐被用于边坡稳定性分析。视：slope stability问题随机过程 影响因素（ c 、 边坡尺寸、地下水位)随机变量 调查、试验、分析各变量的分布函数，从而确定边坡稳定状态的概率值破坏概率：稳定性系数Fs=KS二.安全系数的取值问题（KS）KS的取值在边坡工程中具有更重要的技术经济意义！KS的取值涉及多种因素：勘察资料的准确性、完整性工程规模破坏后的后果施工控制的可靠性设计参数取值第8页，共21页，2022年，5月20日，

4、20点32分，星期日由于涉及因素多而复杂，目前国内外对KS的取值不太统一。1.香港边坡岩土工程手册推荐的取值方案（1.01.4）新开挖边坡KS取值表. 对生命产生的危险经济风险防止生命损失推荐的KS轻微的低的高的防止经济损失推荐的KS可忽视的1.01.21.4低的1.21.21.4高的1.41.41.4注：在生命损失有高风险范围的边坡，当预计的地下水条件较差时，还要再取1.1的稳定系数第9页，共21页，2022年，5月20日，20点32分，星期日为已有边坡的分析和边坡采取补救与加固措施而推荐的KS：对生命产生的风险防止生命损失推荐的KS轻微的低的高的1.01.11.22.美国阿波罗尼亚咨询工程

5、公司推荐的KS（1975）危险可能性高中等低基于由实验室测得的抗剪强度参数的设计1.51.41.3考虑到现场可能出现的最大地震加速度的设计1.21.11.0第10页，共21页，2022年，5月20日，20点32分，星期日4. E.HOCK等认为，在大部分采矿条件下，短期保持稳定的边坡KS取1.3，较永久的边坡KS取1.55.G.S.GEDNEY等人提出，公路工程边坡设计的 KS一般在1.251.5之间。3.加拿大采矿部门推荐的KS（1972存在危险性不存在危险性建立在峰值抗剪强度参数上的设计1.51.3建立在残余抗剪强度参数上的设计1.31.2考虑百年一遇的地震加速度的设计1.21.1第11页

6、，共21页，2022年，5月20日，20点32分，星期日6.我国岩土工程勘察规范规定：1)新设计的边坡：一级边坡工程：1.31.5二级边坡工程：1.151.30三级边坡工程：1.051.152)验算已有边坡稳定：KS1.101.25，当需要对边坡增大坡角或开挖坡脚时，应按新设计的边坡选用KS值。7.建筑物地基基础设计规范规定：对一级建筑物，KS取1.25；对二级建筑物取1.15；三级建筑物取1.05。第12页，共21页，2022年，5月20日，20点32分，星期日8.铁道部路基手册认为：KS取值一般介于1.051.25之间。9.水利水电工程地质手册认为：土质边坡KS不小于1.21.3；岩质边坡

7、不小于1.31.5。综合上述资料，有以下特点：1.建议的KS值多在1.051.50之间；2.新设计的边坡KS取值大于已有边坡稳定性验算时的KS取值；3.造成生命财产损失风险高的边坡Ks取值大于风险低的边坡Ks取值；4.要求长期稳定的边坡的Ks值大于要求短期稳定边坡的Ks值；5.采用峰值抗剪强度参数计算时的Ks取大值时，采用残余抗剪强度参数计算；6.Ks取值时需考虑所采用的计算方法及勘察、试验资料的可靠性。第13页，共21页，2022年，5月20日，20点32分，星期日第三节 滑坡推力计算 当需要在滑坡变形体前缘适当地段设置支护建筑物（如：挡土墙、抗滑桩等）时，必须计算出施加于支挡建筑物上的荷载

8、，即滑坡变形体的推力。设推力在数值上相当于该支挡建筑物处的滑坡剩余下滑力。一、计算前提(1)每段滑体的下滑力方向与其所在条块的滑面(带)平行；(2)横向按每1m宽计算，略去两侧的摩擦阻力不计；(3)视滑体为连续而无压缩的介质，由后向前传递下滑力作整体滑动，不计滑体内部的局部应力作用；第14页，共21页，2022年，5月20日，20点32分，星期日(4)作用在任一分界面上的推力分布图形，当滑体上层和下层的滑动速度大体一致时，可假定为矩形，对于软塑体或塑流滑坡，底部滑速往往大于其表层，其推力分布图形为三角形，介于上述两种情形之间者，推力分布图形可假定为梯形。二、计算公式如右图：第15页，共21页，

9、2022年，5月20日，20点32分，星期日式中：Pi，Pi-1分别为第i块、第i-1块滑块的剩余下滑力（KN/m），若第i块前有支挡物，Pi即为作用在支挡物上的推力； Ks安全系数； 传递系数； Tii块下滑分力； Rii块的抗滑力。其它也要考虑地震力、水的影响。三、注意事项1.当滑坡体具有多层滑动面（带）时，应分别计算各滑动面的滑坡推力。第16页，共21页，2022年，5月20日，20点32分，星期日2.选择滑坡变形体具代表性的纵剖面进行计算，纵剖面一般不宜少于3个，且应相互平行，其中应有一个是主滑断面。3.根据不同断面的计算推力设计相应的抗滑结构。4.滑带（面）的强度指标，应以切合实际的

10、试验资料与反算结果互相核对后的数值为准，并应考虑日后可能出现的含水条件与岩土性质的变化。5.计算中1)当某块的RiTi，且PiRi的块段开始往下计算至最终块段。2)当某块的RiTi，且Pi0时，则Pi继续往下传递。第17页，共21页，2022年，5月20日，20点32分，星期日第四节 抗剪强度参数的获取一、试验法现场试验室内试验：三轴、直剪、中剪二、类比法、经验法三、反算法反分析法：综合反算法和联立方程求解法1.综合反算法：假定滑坡变形体处于极限平衡状态，将滑动力与抗滑力均代入计算中，然后反求滑动面上的抗剪强度。第18页，共21页，2022年，5月20日，20点32分，星期日1)对粘性土，令

11、0，求综合粘聚力C值；2)对非粘性土、裂隙控制的边坡，令C=0，求综合内摩擦角值；3)大部分滑带土C, 兼有，可根据经验，先假定C值，反求。按滑体厚度，C值的经验取法：滑体厚度C值（Kpa）55101015152020第19页，共21页，2022年，5月20日，20点32分，星期日2.联立方程求解法为了能同时反求主滑段的C， 值，在地质条件类似，运动状态和过程类似和变形发育阶段类似的断面可以用滑坡推力公式联立求解C, 值。同一滑坡可选择距主滑面大致相等距离的两个断面建立方程，也可用用一性质的滑坡群中的两个滑坡断面联立求解。 推力公式：Pi=Pi-1 i+KSTi-Ri 由于处于极限平衡状态，Ks1，即最后一块滑块的剩余下滑力Pi0，根据上述原则建立联立方程组为：P1n-1 n+T1n R1n=0 （一断面） P2n-1 n+T2n R2n=0 （二断面）第20页，共21页，2022年，5月20日，20点32分，星期日3.注意事项（具体操作）1)恢复极限平衡剖面反算是争取对新近发生的滑坡：恢复滑前剖面，认为处于极限概率平衡状态（k=1），求出C, 。将反算的C, 用于计算，评价滑动后坡体的稳定性（精度较