边坡稳定性计算方法概要.ppt

任意曲面滑坡 对于任意曲面的滑坡，可将滑体用竖直分界面划分成若干个竖直条块。 取出任意条块i进行受力分析： Ni、Si、ei——底滑面上的法向反力、切向反力和Ni作用点的位置； Ei、Ti、di——分界面上的法向反力、切向反力和Ei作用点的位置； 滑体极限平衡时应满足 ____________________________________________ 每个条块有 在各条块底滑面上，满足 (Mohr-Coulumb准则) 对于整个滑体内力应平衡 Ei 0、Ni 0 滑体平衡时条块分界面上不发生剪切破坏，即 Ti≤C+Eitanφ 滑体两端无外载荷时，应满足 E0＝En＝T0＝Tn＝0 任意曲面滑坡 对于整个滑体来说，一共有 6n－2 个未知量，其中： Ei、Ti及Ei的作用点，共3(n-1)个； Ni、Si及Ni的作用点，共3n个； 稳定系数Fs，1个。 可列出的方程只有 4n 个，包括： 各条块的静力平衡方程 3n个； 各条块满足的Mohr-Coulumb准则 n个； 只能通过假设的方法来减少未知量的个数才能求解。不同的假设就得到了不同的计算方法——Bishop法、传递系数法、Sarma法等。 ________________ _____________________ _______________ 没有内部弱面的双折滑面滑坡 边坡未破坏之前： 滑体的平衡条件为： 三个未知数(N1、N2和Fs )，只有两个方程，如何求解？ _____ 当Fs变化时，N1、N2随之变化，当Fs增大到某 个值时， N1变为0，此时可求出Fs的上限值。 令N1=0 ，可得 式中： 有内部弱面的双折滑面滑坡 滑体内的弱面将滑体分为两个块体，块体较大、底滑面倾角较大的块体滑动的可能性较大，称为主滑块。 设滑体的稳定系数为Fs，则沿 底滑面ab有： 根据沿底滑面ab的平衡条件： Q是主滑块保持平衡所需的力，在Q和W2的作用下，次滑块有： 联合两条块的平衡方程，可得 上式两端都有Fs，需要用迭代法求解。 Bishop法的假设 假设每一条块上的力为平面汇交力系，这一假设可减少2n-1个未知数(n个Ni的作用点位置和n-1个Ei的作用点位置)。 注意，此时只能列出3n个方程(ΣX＝0、ΣY＝0、底滑面上的Mohr-Coulumb准则各n个)，还需有n-1个条件。 假设n-1组(Ti-Ti-1)的值后进行求解——精确Bishop法； 假设n-1组(Ti-Ti-1)=0的值后进行求解——简化Bishop法； _____________ _____________ 图解法 传递系数法 同样假设每一条块上的力为平面汇交力系，再假设分界面上T与E的关系Ti=Eitanαi(有n-1个)——传递系数法； 将Ti与Ei合成为一个力Di，显然Di平行于第i条块的底滑面； 建立一个局部座标OXY，X 轴平行于第i 条块的底滑面。再根据极限平衡条件 Di 是第i 条块稳定系数为Fs 时的剩余下滑力 Di-1 是第i-1 条块稳定系数为Fs 时的剩余下滑力 Fs 的计算过程： 先假设一个Fs值，由上往下逐块计算Di(i=1，2，… ，n)， 并注意到D0＝Dn＝0的边界条件。 如果D