《滑坡推力计算》PPT课件.ppt

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1、滑坡推力的计算一滑坡推力的计算1.1计算前提与基本假定1.2力系分析1.3推导过程与注意点二参数的选取2.1滑带岩土强度指标选取(C、φ值)2.1.1模拟滑动特点的试验2.1.2反算法2.2安全系数K的选取三抗滑桩设计推力计算问题一:稳定性系数与安全系数的区别?问题二:条分法如何条分?问题三:如何取安全系数?一滑坡推力的计算1.1计算前提与基本假定(1)将滑动方向和速度大体一致的滑体视为一个计算单元,在顺滑动主轴方向的地质纵断面上按滑面(带)的产状和岩土体性质将滑体划分为若干铅直条块。滑面平面示意图滑坡主轴断面示意图(2)至少要选3条平行滑动方向的断面(必

2、须包括主滑断面)来计算。 (3)滑体具有多层滑面,应分别计算其滑坡推力,并取最大值。(5)传递系数法适用于滑体平动的情况并且倾角较缓、相互间变化不大的折线段,对于有转动趋势的滑面或滑面较陡的情况适用性较差。(工程中没有最好的方法,只有根据不同的工程,选取最适合的方法)(6)基本假定:滑坡体不可压缩并作整体下滑,不考虑条块之间的挤压变形;条块间只传递推力不传递拉力,不出现条块间的拉裂;块间作用力(即推力)以集中力表示,它的作用线平行于前一块的滑面方向,作用在分解面的中点;垂直滑坡主轴取单位长度(一般为1m)宽的岩土体作计算的基本断面,不考虑条块两侧的摩擦力。

3、(4)以下变化处都应条分:A.滑面产状变化处;B.岩土层性质变化处;C.地形地貌起伏处;1.2力系分析(1)基本力系(在任何情况下必须计入,如下图)作用于条块上的外部荷载(P);滑体裂隙充水或滑体上有上层滞水但不与滑面水连通时,其中水重按增加滑体自重考虑;滑体全部饱水或其下部部分饱水且与滑带水相连通时,需要考虑动水压力(Di)作用于饱水面积的重心,方向与滑动方向相同并平行于本段滑面;滑体两端有贯通至滑带的裂隙,在滑动时裂隙部分充水,应考虑裂隙水对滑体的静水压力(Twi-1、Twi);当滑带水系有压头的承压水时,应考虑浮托力(Si)的作用,其方向与滑床反力相

4、同;在高烈度地震区,应考虑地震力。根据这些力的方向也沿着条块底面的切向和法向方向分解,共同推求其剩余下滑力。(2)特殊作用力(在可能出现的条件下才列入计算)具体图形见黑板1.3公式推导过程与注意点取第i条块为分离体,将各力沿该条块底面的法向和切向分解。条块处于极限平衡,i条块的抗滑力:在切向方向:在法向方向:综上整理得第i条块的剩余下滑力:其中Ψi为传递系数:为了让设计具有一定的安全贮备,一般采用加大自重下滑力,剩余下滑力即为你将重力产生的下滑力乘以安全系数K后剪去抗滑力:其中,Ti—第i个条块末端的滑坡推力(kN/m);K—安全系数(1.05~1.25)

5、;Wi—第i个条块滑体的重力(kN/m);αi—第i个条块所在滑面的倾角(°);αi-1—第i-1个条块所在滑面的倾角(°);ᵠi—第i个条块所在滑面上的内摩擦角(°);ci—第i个条块所在滑面上的单位黏聚力(kPa);Li—第i个条块所在滑面上的长度(m);注意:(1)在实际工程中如果计算断面中有逆坡(即αi为负 值),则不需要乘以安全系数K。 (2)计算是从上而下逐块计算,计算第一块时,Ei-1=0。 (3)如果计算中某一块Ei≤0,那么抗滑力≥下滑力,则本 块以上的岩土体是稳定的,那么下一块计算时按无 上一条块计算(即Ei=0)。(4)如果最后一块的

6、Ei>0,滑坡体是不稳定的,应采 支挡结构或者锚固结构来稳定不稳定的岩土体。区别Ei与Ti:前面是滑坡实际的剩余下滑力,用来判定滑坡的稳定性;后面是工程设计中为了增加一定的安全性所人为设计的剩余下滑力,用来做设计时需要的值。二参数的选取2.1滑带岩土强度指标选取2.1.1用模拟滑动特点的试验方法取得,经分析后采用最小者;一般通过勘探取滑坡不同部位滑动面(带)的原状或扰动土样,模拟滑坡实际滑动过程、排水条件,选择适宜的剪切仪器(直剪,环剪,往复式剪,三轴剪切仪或现场大型剪切仪等)及方法(快剪,慢剪,固结快剪,滑面重合剪和多次剪等),来得到其峰值或残余强度值。

7、为什么用反算法?由于土介质的多样性,成因、成分、结构、滑动过程及滑坡体本身的复杂性,加之其强度随外界因素变化而变化,且滑带大多在地面下一定深度,致使现场大型剪切试验不易实施(坡体本身已不稳定),而仅靠室内仪器试验很难准确地模拟滑带土(尤其是土夹碎石)的实际受力状态和变化过程,故试验数据很难直接用于计算,必须联系滑坡的实际状态和发展趋势进行反算并加以修正方可使用。2.1.2用反算法求得(针对传递系数法)反算法的基本原理:根据现场滑坡的变形特征,判定滑坡的稳定性情况,取稳定系数Fs(不一定为1),假定En=0,用边坡滑动力与抗滑力的平衡来求解C值或φ值。反算法

8、的两种计算方法(模型):一个断面的反算(其必要条件是恢复滑动前的滑

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