土坡稳定性计算书0414.docVIP

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)：1.500； 基坑内侧水位到坑顶的距离(m)：5.200； 放坡参数： 序号 放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m) 1 2.70 2.70 0.80 2 2.00 2.00 2.00 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 2.00 1 1 土层参数： 序号 1 土名称 填土 土厚度(m) 1.5 土的重度γ(kN/m3) 20 土的内摩擦角φ(°) 15 粘聚力C(kPa) 12 极限摩擦阻力(kPa) 8 饱和重度γsat(kN/m3) 22 序号 2 土名称 淤泥 土厚度(m) 1 土的重度γ(kN/m3) 17 土的内摩擦角φ(°) 10 粘聚力C(kPa) 9 极限摩擦阻力(kPa) 3 饱和重度γsat(kN/m3) 18 序号 3 土名称 粉砂 土厚度(m) 4 土的重度γ(kN/m3) 18 土的内摩擦角φ(°) 20 粘聚力C(kPa) 17 极限摩擦阻力(kPa) 6 饱和重度γsat(kN/m3) 20 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: Fs=∑{cili+[(γh1i+γh2i)bi+qbi]cosθitanφi}/∑[(γh1i+γh2i)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-[(i-0.5)×bi-l0]2)1/2-[r+l0-(i-0.5)×bi]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=hw-{(r-hi/cosθi)×cosθi-[rsin(β+α)-H]} 当h1i ≥ hi 时，取h1i = hi； 当h1i ≤0时，取h1i = 0； h2i的计算公式： h2i = hi-h1i； hw --土坡外地下水位深度； li 的几何关系为： li={arccos[((i-1)×bi-l0)/r]-arccos[(i×bi-l0)/r]×2×r×π}/360 θi=90-arccos[((i-0.5)×bi-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： ----------