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第33卷第32期 2 0 0 7年1 1月 文章编号1009-6825 2007 32-0367-02 山西建筑 SHANXI ARCHITECTURE Vol.33 No.32 Nov. 2007 367 Excel在滑坡稳定性计算中的应用 吕涛夏楠 摘要对汕crosoftExcel软件进行了简单介绍，以滑坡剩余推力法力例，探讨了Excel在岩土工程中的应用，总结了Ex eel在岩土工程计算中独特的优点，以推广Excel在滑坡稳定性计算中的应用，从而大大提高了工作人员的工作效率。 关键词岩土工程，剩余推力法，滑坡，稳定性 中图分类号TP391 计算机技术在岩土工程计算中已经得到了普遍的应用，虽然 商业的专业软件层出不穷，但由于这些软件的不可见性、不可修 改性，给使用者带来了诸多的不便。Microsoft Excel 是美国微软 公司研制的电子表格软件，它具有强大的计算、制图、制表和数据 库操作功能，使用较为简单、方便，它在各个领域均得到了广泛的 应用[1,2]。文中以滑坡 剩余推力法计算为例，介绍了Excel 在岩 土工程中的应用。 1 用Excel计算滑坡剩余推力 在GB 50021-94 岩土工程勘察规范中，用剩余推力法计算滑 坡稳定系数F, 和各滑块的剩余下滑力Pi,计算公式如下[4] n-1 n-1 �R;Il屯） Rn F , ,�, 尸， n-I n-1 � T; IIIJJj Tn ;�1 1�i 文献标识码A P,P尸 l亚F,工-R,, IJJ J cos佩-0iI -sin饥-0;1han腔I Ti且也＝电．电I 豆..亚-I R; N;tan中;C;L,, N; Q;cos0;, 兀Q;sin0;。 其中，E为稳定系数；R; 为第1块段滑块体所受的抗滑力， kN/m;N; 为第1块段的抗滑力，kN/m;Q; 为第1块段滑体所受 的重力，kN/m;C; 为第1块段土的粘聚力，kPa; 中1为第1块段土 的内摩擦角，;L, 为第1块段滑动面长度，m; 兀为作用于第1 块段滑动面上的滑动分力，kN/m;“P1为第1块段的剩余下滑动力 传递至卢1 块段时的传递系数j i ; P;P, -I为第1块滑体的 剩余下滑力，kN。 --------------罩心�------------------------------------- 有利用模式识别技术进行路面损坏状况自动或半自动检测和交的发展，变得H趋成熟和完善，但是，随着计算机网络技术、多媒 通数据的采集。有采用无破损检测技术进行路面结构探测和道体技术、自动识别与检测技术、GIS等新技术的不断涌现和使用， 路结构承载力检测（代表有落锤式弯沉仪FWD以及相应的模量路面管理系统面临着新的发展机遇，同时也面临着许多新的挑 反算研究，同时，还有路面平整度检测仪器（代表有澳大利亚AR-战。计算机技术和人工智能技术的发展，首先给路面管理带来了 RB五激光平整度仪）。对于各种检测设备在某个地方使用适应新的发展契机，使得路面管理过程中的路面状况评价更加合理， 性要经过研究进行标定后才能使用。这类仪器的数据与路面管路面性能的预测更加准确、可靠，大规模复杂路网的管理策略优 理系统的数据通信研究始终是路面管理研究者需要解决的问题。化成为可能，路面管理系统的功能也得到了不断的完善和扩充。 6体制与机构变革。我国正处于大规模的建设阶段，但是出现了总之，新技术的应用、理论的改善、管理体制的变革将是路面管理 由社会融资建设的部分高速公路，而且在一些经济比较发达的城未来的发展趋势。 市，比如上海等地管理机构与体制处于变革时期。尽管社会经济参考文献 与政策理论研究并不是道路研究工作者的注意力所在，但是道路[1]姚祖康路面管理系统[M]. 北京人民交通出版社，1993. 管理乃至公共设施管理部门总是所有研究理论和成果的实施者，[2]潘玉利路面管理系统[M]. 北京人民交通出版社，1998 保持对机构变革和权力转移的关注应当是道路管理研究人员关[3]刘可水泥混凝土路面管理系统研究[J ]华东公路，1993 注的趋势之一。 8 67-68. 4 结语 [ 4]张晓华．高速公路路面公路系统[DJ成都西南交通大学， 路面管理系统是为适应公路养护管理要求而发展起来的现 2002. 代管理技术，它改变了传统落后的公路管理模式，使公路管理决[SJ孙立军．城市基础设施管理系统总报告[R]上海同济大学道 策更加客观化、科学化和信息化。路面管理系统经历了近40年 路与交通工程系，2003. On the development condition and trend of pavement management system YU Yong-ye Abstract Through the analysis of pavement management system in the world, the development condition of pavement management system was introduced, and the development trend of the system was expounded in detail in the paper, so as to adjust each activity on road surface, and promote the systemeticalization of road surface management. Key words pavement management system, development condition, development trend 收稿日期2007-05-26 作者简介吕涛1963-, 男，工程师，陕西省核工业地质调查院，陕西西安710054 夏楠1971-,女，工程师，西安阎良国家航空高技术产业基地发展中心，陕西西安710061 ． 3 6 8 ． 2 o 3 o 3 1。 背 山 西 建 筑 乓 惶 水平距 离／ n 1 图 1 滑体 条分剖面图 2 工程应 用 下面以山西大运高速公路清徐县附近一滑坡的稳定性计算为 例， 介绍利用 E x c e l 进行计算的步骤。根据野外钻探揭露， 滑体的主 滑断面如图 1 所示， 断面几何参数及滑面的力学参数如图2 所示。 图 2 剩余推力法计算工作表图 1 建立计算工作表录入原始数据。建立如图 2 ， 图 3所示格 式的工作表， 工作表中需要输入的项目有分块编号， 分块边界的 横坐标 x， 顶部纵坐标 Y1 ， 底部纵坐标 Y2 ， 滑体容重 y ， 滑动面 粘聚力 G， 摩擦角 及设计安全系数 。 图 3 剩余推 力法计算工作表图 录入数据后， 需要计算 的项 目有滑体几何特征参数滑面长 L ， 滑面倾角 ∞， 各滑块重力 Q ， 滑动分力 ， 抗滑分力 R ， 传递 系 数 ， 传 递 系 数I l ， 传递 抗滑 力R 1 1 ， 累 计 传 递 抗滑 力 ∑R Ⅱ ， 传递滑动分力 T i i l ，累计传递滑动力 I l ， 剩余下滑力P 和滑坡 稳定系数 。 2 利用 E x c e l 中的公式编辑功能对各计算项 目录入公式。 E x c e l 中提供了方便的编辑公式功能， 可以根据计算项 目的计算 式录入公式。有时为了引用某一固定的单元格 ， 可 以使用 E x c e l 中的绝对引用C” 功能。各计算公式用的数学表达式和 E x c e l 表达式见表 1 。 3 利用 E x c e l 的复制功能对各条块的计算项 目进行求解。通 过利用 E x c e l 提供的句柄复制功能可以对各计算项目进行快速的 求解。 当鼠标指向选定的单元格出现句柄标志时， 向下拖动该标 志完成对该列进行公式的复制， 则出现每一行对应的该项计算结 果， 对以上各列进行复制， 则出现全部结果， 如图2 ， 图 3 所示。其中， 列的每一行对应每一条块的剩余下滑推力， 其余各列为中间结果。 表 1 剩余推力法计算的数学表达式及其相应 E x c e l 表达式 数学表达式 E x c e l 表达式 H4 S OR T 13 4 B 3 I 3 4 L ／ x 一 X i 1 Y 2 Y 2 ，1 2 13 3 D 4 1 3 3 D 4 D 3 a i a c c o s [ 墨X i 一 1 ／ L ] ／ 丌 1 8 0 I 4 A c o s 1 3 4一B 3 ／ H 4 ／ P I 1 8 0 Oi X i X i 一 1 Y1 一 1 一y2 1 ⋯ J 4 0 ． 5 13 4 一t 3 3 C 3 1 3 3 y1 y2 ／ 27 i C A - 10 4 F A Q ， s in ∞ 7 r ／ 1 8 0 K 4 J 4 s i n I 4 P I ／ 1 8 0 R 二Q C 0 6 a i r t ／ 1 8 0 t a n 9 i r t ／ L 4 j 4 C O S I 4 P I ／ 1 8 0 1 8 0 C i L t a n P I ／ 1 8 0 F 4 H 4 o o s [ ct i ∞ 1 r t／ 1 8 0 ] ～s in [ d M5 ms I 4 一I 5 P I ／ 1 8 0 s in I 4一I 5 P I ／ 1 8 0 t a n d 1 ／ 1 8 0 ] t a n 斜r t ／ 1 8 0 G 5 P I ／ 1 8 0 l l 1 Ⅲ 1 N 5 P R O D U C T M 5 M 1 7 一 1 R I I O 5 L 4 N 5 J i 一 1 nl ∑ R I 1 w , ” P 5 P 4 0 5 一 1 l l 1 5 K 4 N 5 J i R 5 R 4 1 5 P i Pi一1xl *一 -Ri S 4 D1 K4M4 岛I A 4 计算滑坡的稳定系数 。根据滑坡稳定系数计算公式， 引 用计算工作表中相关单元格数据进行计算， 稳定系数 的计算 式为“ B 1 ” P 1 7 L 1 7 ／ R 1 7K1 7 。 通过以上步骤 ， 即可以完成以前繁琐的滑坡稳定性评价中的 计算， 而且概念清晰， 计算过程一 目了然。 3 结语 1 其计算过程是透明的， 其原始数据、 中间结果及最终结果 都显示在一张表格中， 一目了然。2 E x c e l 可以完成重复性计算， 对需要反复试算的问题或同类工程计算， 只需改变一下有关参 数， 结果即可产生。3 人们可以利用 E x c e l 的模板功能 ， 将平时工 作中计算的工作簿制成模板 ， 以利于以后反复使用。可见利用 E x c e 1 进行岩土工程计算可以大大的提高工作效率。 参考文献 [ 1 1 梁秀娟 ， 赵兴民． E x c e l 在水利水电工程地质勘察中的应用[ J ] ． 工程地质计算机应用， 2 0 0 0 2 2 1 2 4 ． [ 2 ] 何仲伟 ， 王辉 ． 用 E x c e l 求解土坝 安全鉴 定中的土 工试验数 据统计问题[ J ] ． 工程地质计算机应用， 2 0 0 0 3 2 5 2 8 ． [ 3 儿关] MA R KD O I E ． Mi c r o s o f t E x c e l f o r Wi n d o ws 9 5 使用指南 [ M] ． 北京 清华大学出版社， 1 9 9 6 ． 3 5 4 8 ． 『 4 ] G B 5 0 0 2 1 9 4 ， 岩土工程勘察规范[ S ] ． [ 5 ] G B J 7 - 8 9 ， 建筑地基基础设计规范[ S ] ． The a p pl i c a t i o n o f Ex c e l i n s t a b i l i t y c a l c u l a t i o n o f l a n d s l i d e LV Ta o XI A Na n Ab s t r a c t B r i e f i n t r o d u c t i o n i s n 1 a d e o n Mi c r o s o f t Ex c e 1 ．Ta k i n g r e s i d u a l t l ma s t me t h o d o f l a n d s l i d e a s e x a mp l e t h e a p p l i c a t i o n o f Ex c e l i n g e O t e c h n i c a 1 e n g i n e e r i n g i s d i s c u s s e d． Th e a d v a n t a g es o f Ex c e l i n c a l c u l a t i o n a r e s u mmari z e d i n o r d e r t o p r o mo t e i t s a p p l i c a t i o n i n s t a b i l i t y a n a l y s i s t o i n c r e a s e wo r k i n g e f f i c i e n c y． Ke y wo r d s g e o t e c h n i c a l e n g i n e e r i n g，r e s i d u a l t h r u s t me t h od ，l a n d s l i d e ，s t a b i l i t y 维普资讯