岩体稳定性分析计算学习教案.pptx

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1、会计学1岩体稳定性分析岩体稳定性分析(fnx)计算计算第一页，共18页。n n当单斜滑移面倾向上游时，根据抗滑体极限平衡(pnghng)原理n n抗滑力：n n滑动力T：n n因此，稳定系数Ks 第1页/共18页第二页，共18页。n n 当出现双斜滑移(hu y)面时，坝体与坝基部分岩体ABC在水平推力H与重力作用下，有自左向右下滑趋势 但但ABCABC中部分中部分(b fen)(b fen)块体块体BCDBCD在其自重作用下，有沿在其自重作用下，有沿CBCB面向上游滑动趋势，从而对左侧块体面向上游滑动趋势，从而对左侧块体ABDABD起抗滑作用。故左侧起抗滑作用。故左侧ABDABD为滑动体，右

2、侧为滑动体，右侧BCDBCD为抗滑体为抗滑体 第2页/共18页第三页，共18页。n n 所谓“抗滑体”极限平衡(pnghng)法，即根据“抗滑体极限平衡(pnghng)状态”vv计算出滑动体计算出滑动体ABCABC与抗滑体与抗滑体BCDBCD之间的相互作用力（推力）之间的相互作用力（推力）R R；vv再根据滑动体的受力状态再根据滑动体的受力状态(zhungti)(zhungti)来计算抗滑稳定系数来计算抗滑稳定系数KsKs第3页/共18页第四页，共18页。第4页/共18页第五页，共18页。n n第一步，由抗滑体的极限平衡状态计算(j sun)推力Rn n 根据抗滑体BCD受力状态，计算(j s

3、un)抗滑体BCD抗滑力抗滑力22：滑动力滑动力T T22：当抗滑体处极限平衡状态时，其抗滑力与滑动力相等当抗滑体处极限平衡状态时，其抗滑力与滑动力相等因此，因此，第5页/共18页第六页，共18页。n n第二步，根据(gnj)滑移体ABD计算抗滑稳定系数抗滑力抗滑力11：滑动力滑动力T T11：因此，稳定安全系数因此，稳定安全系数K Kss：第6页/共18页第七页，共18页。等等等等KsKsKsKs法（等稳定法（等稳定法（等稳定法（等稳定(wndng)(wndng)(wndng)(wndng)系数法）系数法）系数法）系数法）n n “抗滑体极限平衡法”的基本观点：根据“抗滑体”处于极限平衡状态

4、，计算推力R并进一步计算滑动体抗滑稳定系数。这种方法必然导致滑动体与抗滑体具有不同的安全系数。n n 等稳定系数法认为：坝基在丧失(sngsh)稳定的过程中，不论是滑动体还是抗滑体，两者具有相同的抗滑稳定系数Ks第7页/共18页第八页，共18页。n n第一步，根据滑动体受力状态(zhungti)，计算滑动体ABD上抗滑力抗滑力11：滑动力滑动力T T11：稳定安全系数稳定安全系数K Kss：第8页/共18页第九页，共18页。n n第二步，分析(fnx)抗滑体BCD的受力状态抗滑力抗滑力22：滑动力滑动力T T22：则则由上式可求解出推力由上式可求解出推力R R：第9页/共18页第十页，共18页

5、。n n 联立方程求解，可分别求出抗滑稳定系数Ks和推力Rn n 实际计算中，往往采用迭代法，首先假定某一Ks值，代入(b)式求出R，后代(hudi)入(a)式得到计算的Ks值。将此计算值与假定值相比较，得 若太大，则将计算的Ks代入(b)，求出新的R，再代入(a)，计算出新的Ks，再进行比较(bjio)，直到满足精度要求，例如，取=0.05%。第10页/共18页第十一页，共18页。平面平面平面平面(pngmin)(pngmin)剪切剪切剪切剪切n n 在平面形滑坡分析中，一般按二维问题进行处理，在断面图上进行受力分析。为简化某些(mu xi)条件，特作以下假定：1)1)滑动滑动(hudng)

6、(hudng)面及张裂隙的走向均与边坡走向平行；面及张裂隙的走向均与边坡走向平行；2)2)张裂隙垂直，深度为张裂隙垂直，深度为Z Z，其中充水深度为，其中充水深度为ZwZw；3)3)岩体本身不透水，裂隙水经过滑面从边坡底部逸出，水压沿裂隙呈线性分布；岩体本身不透水，裂隙水经过滑面从边坡底部逸出，水压沿裂隙呈线性分布；第11页/共18页第十二页，共18页。4)滑体所受的外力，都通过滑体的重心。滑体仅沿滑面平移(pn y)，不受转动力矩的作用；5)滑体受到爆破地震的附加水平力F的作用，作用点也位于滑体的重心；6)6)滑面的抗剪强度滑面的抗剪强度(qingd)(qingd)由粘聚力由粘聚力C C和内

7、摩擦角和内摩擦角确定，并遵守库伦剪切定律确定，并遵守库伦剪切定律=tan+C =tan+C 第12页/共18页第十三页，共18页。n n由于水压力(yl)而在张性断裂中产生的静水压力(yl)V：滑面滑面AEAE长：长：因水压而在滑动面上产生因水压而在滑动面上产生浮力浮力浮力浮力U U U U：滑体滑体ADCEADCE面积面积滑体滑体ADCEADCE重量重量W W第13页/共18页第十四页，共18页。n n抗滑力：n n滑动力T：n n稳定安全系数Ks：n n若c、U、V等于零，则n n 即，Ks只与软弱结构面倾角(qngjio)和岩石内摩擦角有关，而与坡高无关 第14页/共18页第十五页，共1

8、8页。作业作业作业作业(zuy)(zuy)(zuy)(zuy)一一一一n n 已知水平推力H=25104N，V=50104N，V2=15104N，滑面AB与BC的面积(min j)分别为L1=50m2，L2=23m2。内摩擦系数f1=0.4，f2=0.6；粘聚力c1=c2=0。作用于滑面作用于滑面ABAB与与BCBC上的扬压力分别为上的扬压力分别为U1=8104NU1=8104N，U2=2104NU2=2104N。若已知滑面。若已知滑面ABAB与与BCBC的倾角分别为的倾角分别为=10=10，=30=30，试用，试用“抗滑体极限平衡法抗滑体极限平衡法”和和“等稳定系数等稳定系数(xsh)(xs

9、h)法法”计算坝基抗滑稳定系数计算坝基抗滑稳定系数(xsh)(xsh)第15页/共18页第十六页，共18页。n n说明：n n 应用“等稳定系数法”时，初始的稳定系数选为1.2，计算精度=0.05%。为了加速收敛，采用平均迭代值法，即用初始假定(jidng)的Ks和计算的Ks的平均值作为下一次迭代的初始值 第16页/共18页第十七页，共18页。作业作业作业作业(zuy)(zuy)二二二二n n 岩石边坡，坡高H=48m，边坡角i=45。内含结构面AB，倾角=35。上部有一直(yzh)立拉裂缝，深度为Z0=8m，充水深度Zw=6m。岩石重度=22KN/m3，结构面的c=72.2kPa，=32，计算该过坡的稳定系数Ks 第17页/共18页第十八页，共18页。