q—-一第i层土的内摩擦角,°; c一第i层土的单位粘聚力,KPa 破裂面的倾斜角,° Lr一第i条块破裂面分段长度,m。 最小稳定系数确定方法与路堤边坡稳定性分析方法相同。 如果某一分块有换算土柱荷载,该分块应包括换算土柱荷载在内 考虑到滑动面的近似假定,土工试验所得的φ和C的局线性以及气候环境条 件的变异性的影响,为保证边坡稳定性有足够的完全储备,稳定系数Kmn应大 于1.25,但K值也不宜过大,以免造成工程不经济。 2、圆弧法 圆弧法假定滑动面为一圆弧,它适用于边坡有不同的土层、均质土边坡,部 分被淹没、均质土坝,局部发生渗漏、边坡为折线或台阶形的粘性土的路堤与 路堑。 l)圆弧法的基本原理与步骤 圆弧法是将圆弧滑动面上的土体划分为若干竖向土条,依次计算每一土条 沿滑动面的下滑力和抗滑力,然后叠加计算出整个滑动土体的稳定性。 圆弧法的计算精度主要与分段数有关。分段愈多则计算结果愈精确,一般 分8~10段。小段的划分,还可结合横断面特性,如划分在边坡或地面坡度变 化之处,以便简化计算。 用圆弧法进行边坡稳定性分析时,一般假定土为均质和各向同性;滑动面 通过坡脚;不考虑土体的内应力分布及各土条之间相互作用力的影响,土条不 受侧向力作用,或虽有侧向力,但与滑动圆弧的切线方向平行。 圆弧法的基本步骤如下 (1)通过坡脚任意选定可能发生的圆弧滑动面AB,其半径为R,沿路线纵向 取单位长度1m。将滑动土体分成若干个一定宽度的垂直土条,其宽一般为2~ 4m,如图46所示。 (2)计算每个土条的土体重G(包括小段土重和其上部换算为土柱的荷载在 内)。G1可分解为垂直于小段滑动面的法向分力 NiGicos a;和平行于该面的切向 分力T= G isin a,其中α;为该弧中心点的半径线与通过圆心的竖线之间的夹 角,=R(其中x为圆弧中心点距圆心竖线的水平距离,R为圆弧半径 ,(3)计算每一小段滑动面上的反力(抵抗力),即内摩擦力N其中f=tgp)和粘 力cLi(L;为i小段弧长)。 (4)以圆心O为转动圆心,半径R为力臂,计算滑动面上各力对O点的滑动 力矩和抗滑力矩 滑动力矩M=6x-5 抗滑力矩M= 其中:ΣT为Oy轴右侧的力矩,∑T为Oy轴左侧的力矩,左侧力矩与滑动方7 i——第 i 层土的内摩擦角,°; ci——第 i 层土的单位粘聚力,KPa; ω——破裂面的倾斜角,°; Li——第 i 条块破裂面分段长度,m。 最小稳定系数确定方法与路堤边坡稳定性分析方法相同。 如果某一分块有换算土柱荷载,该分块应包括换算土柱荷载在内。 考虑到滑动面的近似假定,土工试验所得的和 C 的局线性以及气候环境条 件的变异性的影响,为保证边坡稳定性有足够的完全储备,稳定系数 Kmin 应大 于 1.25,但 K 值也不宜过大,以免造成工程不经济。 2、圆弧法 圆弧法假定滑动面为一圆弧,它适用于边坡有不同的土层、均质土边坡,部 分被淹没、均质土坝,局部发生渗漏、边坡为折线或台阶形的粘性土的路堤与 路堑。 1)圆弧法的基本原理与步骤 圆弧法是将圆弧滑动面上的土体划分为若干竖向土条,依次计算每一土条 沿滑动面的下滑力和抗滑力,然后叠加计算出整个滑动土体的稳定性。 圆弧法的计算精度主要与分段数有关。分段愈多则计算结果愈精确,一般 分 8~10 段。小段的划分,还可结合横断面特性,如划分在边坡或地面坡度变 化之处,以便简化计算。 用圆弧法进行边坡稳定性分析时,一般假定土为均质和各向同性;滑动面 通过坡脚;不考虑土体的内应力分布及各土条之间相互作用力的影响,土条不 受侧向力作用,或虽有侧向力,但与滑动圆弧的切线方向平行。 圆弧法的基本步骤如下: (1)通过坡脚任意选定可能发生的圆弧滑动面 AB,其半径为 R,沿路线纵向 取单位长度 1m。将滑动土体分成若干个一定宽度的垂直土条,其宽一般为 2~ 4m,如图 4-6 所示。 (2)计算每个土条的土体重 Gi(包括小段土重和其上部换算为土柱的荷载在 内)。Gi 可分解为垂直于小段滑动面的法向分力 Ni=Gicosαi 和平行于该面的切向 分力 Ti=Gisinαi,其中αi 为该弧中心点的半径线与通过圆心的竖线之间的夹 角,i= x R i (其中 xi 为圆弧中心点距圆心竖线的水平距离,R 为圆弧半径)。 (3)计算每一小段滑动面上的反力(抵抗力),即内摩擦力 Nif(其中 f=tgi )和粘 聚力 cLi(Li 为 i 小段弧长)。 (4)以圆心 O 为转动圆心,半径 R 为力臂,计算滑动面上各力对 O 点的滑动 力矩和抗滑力矩。 滑动力矩 Ms= R Ti Ti i m i n − = = ' 1 1 抗滑力矩 Mr= + = = n i n i i i R N f cL 1 1 其中:ΣTi 为 Oy 轴右侧的力矩, Ti ' 为 Oy 轴左侧的力矩,左侧力矩与滑动方