楔形滑移面斜坡巖體的穩(wěn)定性計算實例

1、楔形滑移面斜坡巖體的穩(wěn)定性計算實例如斜坡巖體中有兩組軟弱結構面Si及S2組成的楔形變形巖體則其穩(wěn)定性因數的確定為Ftan©+Ftan©+cAADC+cABCDK=1N2212Csina如圖8-18所示，式中©、c、©、c分別為滑面S(AADC)和S(ABCD)的抗剪強112212度指標，G為楔形滑動體的重量，a代表兩滑面交線的傾角；F和F分別為G作用于SN1N21和S面上的法向力。2A實際上變形體可以是楔形的，也可165aZ70e軟弱面兄235*Z70s坡頂面l95rZ12*D拉裂面ATVW分割成為三角錐形柱體。坡面軟弱面&10505*計算變形體

2、體積、滑動力和抗滑力的有關參數，可借助于赤平投影和實體比例投影分析法。F面以圖8-19所示實例，簡要介紹分析計算步驟和方法:1作巖體上各面的赤平投影如圖8-19，按各面的產狀作出其各自的赤平投影弧線。按各兩弧線的交點即可確定此兩面的交線，亦即變形體的各條邊棱線。根據各相關交點在同一大圓上的間距，即可用吳氏網量出此二交點所代表的交線的夾角，如交點1與交點3的間距0即為交線1與交線3在13其共同平面上的夾角。2.作控制結構面的實體比例展示圖由上述赤平投影圖中可見，各交線的方向，即各條邊棱線的傾向線?，F將各結構面按其實際的形狀和大小以一定比例展示在平面上，為了確定變形體的大小，只需先確定某一邊棱的長

3、度，如圖8-19所示。先在現場測得A點高出基準面的高差Ha(30.5m)，再由赤平投影圖測定邊棱線1與基準(水平)面的夾角P，則棱線1的長度AD=H/sinp。其余1A1棱線的長度則可根據各線間夾角的幾何及三角函數關系一一算出。如果有后緣拉裂面時，可在現場測定該面在楔形體任一邊棱線上的截距，如圖8-18所示，AT為12.2m。CWBWD3.計算各面面積及變形楔體體積變瞬的赤平投影圖和實體比示圖(1)計算各面積一般以三角形為基本計算單元。四邊形或多邊形則分解為若干三角形計算，當已知三邊長，a、b、c時，計算公式為A=S（S-a）（S-b）（S-c）1/2,S=0.5（a+b+c）當已知兩邊長，a

4、、b及其夾角0ab時，A=0.5absin0。ab(2)變形體的體積可均按楔形體計算，其他形狀的塊體則可視作若干楔形體的和或差,楔形體的體積等于三條邊棱線長度積的1/6乘以系數K，K值為三條棱線間夾角的函數。(0(0今以圖8-18所示的楔形體ADBC為例，三棱邊長為L3、L4、L5，則按上述，將楔形體，ADBC的部分面積及體積計算如表8-2。VADBC=1LLLK=1LLLG-cos20-cos206345W63453445-cos20+2cos0cos0cos035344535表8-2楔形體ADBC的部分面積及體積計算表計算公式計算結果軟弱結構面S面積A=0.5LLsin0864.54m21

5、s13535ATCW=0”八CWin0UUU35356.00m2A=A-AATWDs1TCW508.54m2軟弱結構面S面積A=0.5LLsin0865.80m22s24545AVCW=皿劭嚴嚴845278.64A=A-ABVWDS2VCW587.16m2后緣拉裂面面積A=0.5LLsin0TVW7878174.30m2計算公式計算結果變形體ADBC體積V二LLLK/66430m3A-C345WTWVC體積V=T-CCT護嚴W1533m3ATVBDW體積V=V-VA-WA-CT-C4897m34計算變形體（滑動體）自重及分力變形體（滑動體）自重為G,其在各軟弱結構面上的法向分力為F、F。變形體VN1N2A-W的重量G=丫V=25kN/m3x4897m3=124675kN。將G分解為與SS兩面交線A-WA-W12CD分別平行與垂直的兩個分力F與F，交線CD與水平面夾角a，可由赤平投影圖（圖TaNa8-20）上確定，F=Gcosa（a=31）。F、F為F分別在S及S面法線方向上的Na。N1N2Na12分力，由于F、F、F均在與CD交線垂直的平面上，所以它們的赤平投影點應同在NaN1N2一個大圓弧線上，如圖8-20上所示，則F與F、F的夾角0=34,8=66，NaN1N2NaN1。NaN2。也可以從圖上