巖體穩(wěn)定性分析計(jì)算

1、第五章,巖體穩(wěn)定性分析, 抗滑體極限平衡法,當(dāng),單斜滑移面傾向下游,時(shí)，由抗滑體極限平衡原理，,抗滑力：,下滑力,T,：,穩(wěn)定系數(shù),K,s,：,當(dāng)壩底揚(yáng)壓力,U=0,和粘聚力,c=0,時(shí),cL,H,U,V,f,?,?,?,?,),sin,cos,(,0,?,?,?,?,?,sin,cos,V,H,T,?,?,?,?,?,?,sin,cos,),sin,cos,(,0,V,H,cL,H,U,V,f,K,s,?,?,?,?,?,?,?,?,?,sin,cos,),sin,cos,(,0,V,H,H,V,f,K,s,?,?,?,第五章,巖體穩(wěn)定性分析,當(dāng),單斜滑移面傾向上游,時(shí)，根據(jù)抗滑體極限平衡原

2、理,抗滑力：,滑動(dòng)力,T,：,因此，穩(wěn)定系數(shù),K,s,cL,H,U,V,f,?,?,?,?,),sin,cos,(,0,?,?,?,?,?,sin,cos,V,H,T,?,?,?,?,?,?,sin,cos,),sin,cos,(,0,V,H,cL,H,U,V,f,K,s,?,?,?,?,?,第五章,巖體穩(wěn)定性分析,當(dāng)出現(xiàn),雙斜滑移面,時(shí)，壩體與壩基部分巖體,ABC,在,水平推力,H,與重力作用下，有自左向右下滑趨勢(shì),但,ABC,中部分塊體,BCD,在,其自重作用下，有沿,CB,面向上,游滑動(dòng)趨勢(shì)，從而對(duì)左側(cè)塊體,ABD,起抗滑作用。故左側(cè),ABD,為,滑動(dòng)體,，右側(cè),BCD,為,抗滑體,第五

3、章,巖體穩(wěn)定性分析,所謂,“抗滑體”極限平衡法,，即根據(jù)“抗滑體極限平,衡狀態(tài)”,?,計(jì)算出滑動(dòng)體,ABC,與抗,滑體,BCD,之間的相互作,用力（推力）,R,；,?,再根據(jù)滑動(dòng)體的受力狀態(tài),來(lái)計(jì)算抗滑穩(wěn)定系數(shù),K,s,第五章,巖體穩(wěn)定性分析,第五章,巖體穩(wěn)定性分析,第一步，由抗滑體的極限平衡狀態(tài)計(jì)算推力,R,根據(jù)抗滑體,BCD,受力狀態(tài)，計(jì)算抗滑體,BCD,抗滑力,2,：,2,2,2,2,2,2,),sin(,cos,L,c,U,R,V,f,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,滑動(dòng)力,T,2,：,?,?,?,?,?,?,sin,),cos(,2,2,V,R,T,當(dāng)抗滑體處極限平衡狀態(tài)時(shí)，

4、其抗滑力與滑動(dòng)力相等,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,sin,),cos(,),sin(,cos,2,2,2,2,2,2,V,R,L,c,U,R,V,f,因此，,),sin(,),cos(,cos,sin,2,2,2,2,2,2,2,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,f,L,c,U,V,f,V,R,第五章,巖體穩(wěn)定性分析,第二步，根據(jù)滑移體,ABD,計(jì)算抗滑穩(wěn)定系數(shù),抗滑力,1,：,R,L,c,U,H,V,f,?,?,?,?,?,?,?,?,?,1,1,1,1,1,1,),sin,cos,(,滑動(dòng)力,T,1,：,?,?,?,?,sin,cos,1,

5、1,V,H,T,因此，穩(wěn)定安全系數(shù),K,s,：,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,sin,cos,),sin,cos,(,1,1,1,1,1,1,V,H,R,L,c,U,H,V,f,T,K,s,第五章,巖體穩(wěn)定性分析, 等,K,s,法（等穩(wěn)定系數(shù)法）,“抗滑體極限平衡法”的基本,觀點(diǎn)：,根據(jù)“抗滑體”處于極限,平衡狀態(tài)，計(jì)算推力,R,并進(jìn)一步計(jì),算滑動(dòng)體抗滑穩(wěn)定系數(shù),。這種方,法必然導(dǎo)致滑動(dòng)體與抗滑體具有,不同的安全系數(shù)。,等穩(wěn)定系數(shù)法認(rèn)為：壩基在喪,失穩(wěn)定的過(guò)程中，不論是滑動(dòng)體,還是抗滑體，兩者,具有相同的抗,滑穩(wěn)定系數(shù),K,s,第五章,巖體穩(wěn)定性分析,第一步，根據(jù)滑動(dòng)體受

6、力狀態(tài)，計(jì)算滑動(dòng)體,ABD,上,抗滑力,1,：,R,L,c,U,H,V,f,?,?,?,?,?,?,?,?,?,1,1,1,1,1,1,),sin,cos,(,滑動(dòng)力,T,1,：,?,?,?,?,sin,cos,1,1,V,H,T,穩(wěn)定安全系數(shù),K,s,：,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,sin,cos,),sin,cos,(,1,1,1,1,1,1,V,H,R,L,c,U,H,V,f,T,K,s,第五章,巖體穩(wěn)定性分析,第二步，分析抗滑體,BCD,的受力狀態(tài),抗滑力,2,：,2,2,2,2,2,2,),sin(,cos,L,c,U,R,V,f,?,?,?,?,?,?,?,

7、?,?,?,滑動(dòng)力,T,2,：,?,?,?,?,?,?,sin,),cos(,2,2,V,R,T,則,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,sin,),cos(,),sin(,cos,2,2,2,2,2,2,V,R,L,c,U,R,V,f,K,s,由上式可求解出推力,R,：,),sin(,),cos(,),cos,(,sin,2,2,2,2,2,2,2,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,f,K,L,c,U,V,f,V,K,R,s,s,第五章,巖體穩(wěn)定性分析,聯(lián)立方程求解，可分別求出,抗滑穩(wěn)定系數(shù),K,s,和,推力,R,實(shí)際計(jì)算中，往往采用,迭代法,，首先假定

8、某一,K,s,值，代,入,(b),式求出,R,，后代入,(a),式得到計(jì)算的,K,s,值。將此計(jì)算,值與假定值相比較，得,假定值,假定值,計(jì)算值,s,s,s,K,K,K,?,?,?,若太大，則將計(jì)算的,K,s,代入,(b),，求出新的,R,，再代,入,(a),，計(jì)算出新的,K,s,，,再進(jìn)行比較，直到滿(mǎn)足精度,要求，例如，取,=0.05%。,第五章,巖體穩(wěn)定性分析,平面剪切,在平面形滑坡分析中，一般按,二維問(wèn)題,進(jìn)行處理，在斷,面圖上進(jìn)行受力分析。為簡(jiǎn)化某些條件，特作以下假定：,1),滑動(dòng)面及張裂隙的走向均與,邊坡走向平行；,2),張裂隙垂直，深度為,Z,，其中,充水深度為,Z,w,；,3),

9、巖體本身不透水，裂隙水經(jīng),過(guò)滑面從邊坡底部逸出，水,壓沿裂隙呈,線性分布,；,第五章,巖體穩(wěn)定性分析,4),滑體所受的外力，都通過(guò)滑體的,重心,?；w僅沿滑面,平移，不受轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的作用；,5),滑體受到爆破地震的,附加水平力,F,的作用，作用點(diǎn)也位,于滑體的重心；,6),滑面的抗剪強(qiáng)度由,粘聚力,C,和,內(nèi)摩擦角,確定，并遵守,庫(kù)倫剪切定律=tan+C,第五章,巖體穩(wěn)定性分析,由于水壓力而在張性斷裂中產(chǎn)生的,靜水壓力,V,：,2,2,1,2,1,w,w,w,w,w,Z,Z,Z,V,?,?,?,?,?,?,滑面,AE,長(zhǎng)：,因水壓而在滑動(dòng)面上產(chǎn)生,浮力,U,：,?,?,?,sin,Z,H,L,?

10、,?,?,?,?,?,?,?,sin,2,1,2,1,Z,H,Z,L,Z,U,w,w,w,w,),(,2,1,),(,2,1,Z,H,AG,AG,DC,H,S,S,S,AEG,ADCG,ADCE,?,?,?,?,?,?,?,?,cot,cot,),(,1,2,1,2,2,i,H,Z,H,W,?,?,?,?,?,滑體,ADCE,面積,滑體,ADCE,重量,W,第五章,巖體穩(wěn)定性分析,抗滑力：,滑動(dòng)力,T,：,穩(wěn)定安全系數(shù),K,s,：,若,c,、,U,、,V,等于零，則,即，,K,s,只與軟弱結(jié)構(gòu)面,傾角,和巖石,內(nèi)摩擦角,有關(guān)，,而與坡高無(wú)關(guān),cL,U,V,W,?,?,?,?,?,?,?,?,t

11、an,),sin,cos,(,?,?,?,?,cos,sin,V,W,T,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,cos,sin,tan,),sin,cos,(,V,W,cL,U,V,W,T,K,s,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,tan,tan,sin,tan,cos,W,W,T,K,s,第五章,巖體穩(wěn)定性分析,作業(yè)一,已知水平推力,H=25,10,4,N,，,V=50,10,4,N,，,V,2,=15,10,4,N,，,滑面,AB,與,BC,的面積分別為,L,1,=50m,2,，,L,2,=23m,2,。內(nèi)摩擦系數(shù),f,1,=0.4,，,f,2,=0.6,；粘聚力,c,1,=c,2,=0,。,作用于滑面,AB,與,BC,上的,揚(yáng)壓力分別為,U,1,=8,10,4,N,，,U,2,=2,10,4,N,。若已知滑面,AB,與,BC,的傾角分別為,=10，=30，試用,“抗滑體極限平衡法”和,“等穩(wěn)定系數(shù)法”計(jì)算壩,基抗滑穩(wěn)定系數(shù),第五章,巖體穩(wěn)定性分析,說(shuō)明：,應(yīng)用“等穩(wěn)定系數(shù)法”時(shí)，初始的穩(wěn)定系數(shù)選為,1.2,，,計(jì)算精度=0.05%。為了加速收斂，采用,平均迭代值,法,，即