岩体稳定性分析计算_图文.ppt

第五章岩体稳定性分析,⑵岩基深层的抗滑计算,若岩基中存在软弱结构面AB，需验算坝下的岩体是否可能沿此结构面并通过另一可能的滑动面BC产生滑动。,通常，滑动面BC的位置及其倾角β均未知。因此，计算稳定系数时，要选定若干个可能的滑动面BC分别进行试算，以便求得最小稳定系数及其相应的危险滑动面。当BC选定后，有两种方法计算稳定系数Ks,第五章岩体稳定性分析,Ⅰ抗滑体极限平衡法,当单斜滑移面倾向下游时，由抗滑体极限平衡原理，抗滑力τ下滑力T稳定系数Ks当坝底扬压力U0和粘聚力c0时,第五章岩体稳定性分析,,当单斜滑移面倾向上游时，根据抗滑体极限平衡原理抗滑力τ滑动力T因此，稳定系数Ks,第五章岩体稳定性分析,,当出现双斜滑移面时，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△ABC中部分块体△BCD在其自重作用下，有沿CB面向上游滑动趋势，从而对左侧块体△ABD起抗滑作用。故左侧△ABD为滑动体，右侧△BCD为抗滑体,第五章岩体稳定性分析,,所谓“抗滑体”极限平衡法，即根据“抗滑体极限平衡状态”,计算出滑动体△ABC与抗滑体△BCD之间的相互作用力（推力）R；再根据滑动体的受力状态来计算抗滑稳定系数Ks,第五章岩体稳定性分析,,,第五章岩体稳定性分析,,第一步，由抗滑体的极限平衡状态计算推力R根据抗滑体△BCD受力状态，计算抗滑体△BCD,抗滑力τ2,滑动力T2,当抗滑体处极限平衡状态时，其抗滑力与滑动力相等,因此，,第五章岩体稳定性分析,,第二步，根据滑移体△ABD计算抗滑稳定系数,抗滑力τ1,滑动力T1,因此，稳定安全系数Ks,第五章岩体稳定性分析,Ⅱ等Ks法（等稳定系数法）,“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，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。等稳定系数法认为坝基在丧失稳定的过程中，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,第五章岩体稳定性分析,,第一步，根据滑动体受力状态，计算滑动体△ABD上,抗滑力τ1,滑动力T1,稳定安全系数Ks,第五章岩体稳定性分析,,第二步，分析抗滑体△BCD的受力状态,抗滑力τ2,滑动力T2,则,由上式可求解出推力R,第五章岩体稳定性分析,,联立方程求解，可分别求出抗滑稳定系数Ks和推力R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，后代入a式得到计算的Ks值。将此计算值与假定值相比较，得,若ε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，直到ε满足精度要求，例如，取[ε]0.05。,第五章岩体稳定性分析,⑴平面剪切,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。为简化某些条件，特作以下假定,滑动面及张裂隙的走向均与边坡走向平行；张裂隙垂直，深度为Z，其中充水深度为Zw；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；,第五章岩体稳定性分析,,滑体所受的外力，都通过滑体的重心。滑体仅沿滑面平移，不受转动力矩的作用；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；,滑面的抗剪强度由粘聚力C和内摩擦角φ确定，并遵守库伦剪切定律τσtanφC,第五章岩体稳定性分析,,由于水压力而在张性断裂中产生的静水压力V,滑面AE长因水压而在滑动面上产生浮力U,滑体ADCE面积滑体ADCE重量W,第五章岩体稳定性分析,,抗滑力τ滑动力T稳定安全系数Ks若c、U、V等于零，则即，Ks只与软弱结构面倾角β和岩石内摩擦角φ有关，而与坡高无关,第五章岩体稳定性分析,作业一,已知水平推力H25104N，V50104N，V215104N，滑面AB与BC的面积分别为L150m2，L223m2。内摩擦系数f10.4，f20.6；粘聚力c1c20。,作用于滑面AB与BC上的扬压力分别为U18104N，U22104N。若已知滑面AB与BC的倾角分别为α10，β30，试用“抗滑体极限平衡法”和“等稳定系数法”计算坝基抗滑稳定系数,第五章岩体稳定性分析,,说明应用“等稳定系数法”时，初始的稳定系数选为1.2，计算精度ε0.05。为了加速收敛，采用平均迭代值法，即用初始假定的Ks和计算的Ks的平均值作为下一次迭代的初始值,第五章岩体稳定性分析,作业二,岩石边坡，坡高H48m，边坡角i45。内含结构面AB，倾角β35。上部有一直立拉裂缝，深度为Z08m，充水深度Zw6m。岩石重度γ22KN/m3，结构面的c72.2kPa，φ32，计算该过坡的稳定系数Ks,