高边坡稳定分析.doc

K63+142高边坡稳定性分析评价 1、计算方法 按照现行公路路基设计规范JTGD30-2004中条款3.7.4边坡稳定性评价：边坡稳定性评价宜综合采用工程地质类比法、图解分析法、极限平衡法和数值分析法进行。这几种方法是基本都属于极限平衡法的非严格条分法，是在已知滑移面的基础上对变坡进行平衡分析，并且只能满足力或者力矩平衡，所得结果能满足工程试验应用，但结果存在一定偏差。 本计算采用Morgenstern-price法进行计算分析。Morgenstern-price法是50年前提出的严格条分法，该法假设条块的竖直切向力与水平推力之比为含有参数与条间力函数的乘积，然后建立满足水平和垂直方向力的平衡力方程与力矩平衡方程，通过迭代求解安全系数与待定系数。我国陈祖煜教授对Morgenstern-price法的计算格式进行了一定的改进，由于这个方法收敛性非常良好，并且满足严格平衡条件，因而在国际岩土工程界受到欢迎，但同时该法的求解过程相当复杂，一般工程技术人员往往只得依靠软件，Morgenstern-price法在我国没得到普及应用。Morgenstern-price法首先对任意曲线形状的滑裂面进行分析，导出满足力的平衡及力矩平衡的微分方程，然后假定满足条间力的倾角的正切值为某一函数，根据整个滑动土体的边界条件求出问题的解答。 边坡稳定性计算应考虑边坡可能的破坏形式，按下面方法确定：采用加拿大商用计算软件GEO-slope进行计算分析，滑动面为任意滑移面，非一般的圆弧形滑面或者折线滑面。 2、计算参数取值 为了进行边坡的稳定性计算和加固工程设计，必须在勘察中对边坡岩土取样并进行物理力学试验，取样应该包括边坡的所有地层，特别是对边坡稳定起控制作用的软弱地层。一般情况下对尚未变形的边坡应取原装非扰动样。根据目前试验结果，该地区处于干旱半干旱区域，一般不考虑空隙水压力对边坡稳定性的影响，在试验过程中一般以天然含水率下的土为试验对象。实验室试验以公路土工试验规程（JTG E40-2007）与土工试验规程（ SL237-1999）为依据。安排试验如表2.1所示,数值计算参数见附表试验记录。试验排序 规范中的编码 试验名称 试验方法 注意点与需要得到的数据 是否要求原状土 是否必做 试验需要时间 1 23 土的三轴压缩试验 固结不排水试验 对于所取土样，分别进行自然状态下和饱和状态下的强度试验。 否 必做 8h 2 21 黄土失陷性试验 湿陷系数试验 是 必做 3d 自重湿陷系数试验 3d 溶滤变形系数试验 3d 湿陷起始压力试验 3d 3 19 土的固结试验 单轴固结仪法 是 必做 4 无 动三轴试验 固结不排水试验 对于所取土样，分别进行自然状态下和饱和状态下的强度试验。 原状土和扰动土进行试验 必做 5 6 土的密度试验 环刀法 否 必做 6 5 土的含水率试验 烘干法 否 必做 7 7 土粒比重试验 比重瓶法 否 必做 8 9 界限含水率试验 液、塑限联合测定法和缩限试验 否 必做 9 15 渗透试验 常水头渗透试验 选做 10 24 无侧限抗压强度 试验 细粒土无侧限抗压强度试验 原状土与扰动土 选做 11 8 颗粒分析实验 筛分法+密度计法 选做 2天 12 10 土的收缩实验 收缩实验 原状土和扰动土 选做 13 11 土的天然稠度实验 土的天然稠度实验 否 选做 14 14 土的毛细管水上升高度实验 土的毛细管水上升高度实验 适用于确定对道路发生危害的路基土的强烈毛细管水上升高度 选做 15 13 土的湿化试验 湿化试验 否 选做 3、工程阶段的计算工况 按照现行公路路基设计规范JTGD30-2004 条款 3.7.4 边坡稳定性评价：边坡稳定性计算应分成以下三种工况： 1) 正常工况：边坡处于天然状态下的工况； 2) 非正常工况Ⅰ：边坡处于暴雨或连续降雨状态下的工况； 3) 非正常工况Ⅱ：边坡处于地震等荷载作用状态下的工况。 由于试验仪器调试还在进行，动力学参数目前还未得出，只针对前两种工况进行分析。 4计算过程与结果分析 边界条件以山西省交通规划勘察设计院所设计图纸为依据，原设计中采用的计算参数为容重γ=19kg/cm3,粘聚力c=40Kpa，φ=30. 采用简化BISHOP法得出在设计坡率及高度下，得出安全系数均达到1.20。 本计算中条间力函数采用半正弦函数，滑动面软件自动有哪些信誉好的足球投注网站，不产生拉裂纹，分配计算安全系数为常数，分为150条，安全系数最大收敛于0.000001。分条的最小深度为0.1m，最大宽度为0.1m。材料计算参数见附表，k63+142为最危险断面，总计算区域面积5277m2，计算模型