邊坡穩(wěn)定性分析案例綜述坡體穩(wěn)定性計算的主要內(nèi)容就是坡體推力的計算，目前，計算坡推力的方法比較多，應用較多的如瑞典條分法、畢肖普法、傳遞系數(shù)法、分塊極限平衡法、詹布法等，其中圓弧滑動法是驗算山區(qū)土層沿巖面滑動常用的邊坡穩(wěn)定驗算方法。1.1規(guī)范一般規(guī)定不同設計安全等級的邊坡，穩(wěn)定系數(shù)取值不同。表1.1邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)Table1.1safetyfactorofslopestability安全等級計算方法穩(wěn)定安全系數(shù)安全等級計算方法一級邊坡二級邊坡三級邊坡平面滑動法、折線滑動法1.351.301.25圓弧滑動法1.301.251.20設計的邊坡高度為16.5m，屬于二級邊坡采用圓弧滑動法計算，所以邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)取1.25。安全系數(shù)是結(jié)構和巖土工程里最早出現(xiàn)，也是使用范圍最廣的一種衡量安全度的指標。傳統(tǒng)的安全系數(shù)定義為：K=1.2計算規(guī)范及計算過程基本工況：天然條件。自重：基本工況取飽和容重。地下水：基本工況下不考慮地下水。圖1.1穩(wěn)定性分析簡圖Figure1.1stabilityanalysisdiagram表1.2坡面信息表Table1.2slopeinformationtable坡面線號水平投影（m）豎直投影（m）超載數(shù)10.2901.160020.6812.724030.5292.117042.0000.0000512.2319.7850635.4273.3550表1.3不同區(qū)域土性信息表Table1.3soilpropertyinformationofdifferentregions區(qū)號重度γ（kN/m3）粘結(jié)強度（kPa）節(jié)點編號粘聚力c（kPa）內(nèi)摩擦角Φ（°）1.粉質(zhì)粘土17120（-4,-3,-2,1,-6,-5）6232.粉質(zhì)粘土19120(0,2,3,4,5,-1)12253.細砂18.5120（5,1,-2,-1）232邊坡穩(wěn)定性分析的各種方法的計算精度、適用范圍是一直受到普遍關注的問題。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，學術界已有了比較一致的看法。1992年Duncan曾對各種傳統(tǒng)邊（滑）坡穩(wěn)定分析方法的計算精度和適用范圍作了論述，要點如下：傳統(tǒng)瑞典法在平緩邊坡高孔壓力水情況進行有效應力分析是非常不準確的。畢肖普簡化法在所有情況下都是精準的（除了遇到數(shù)值分析問題）。在這種情況下，瑞典法的結(jié)果比畢肖普法的結(jié)果好。1.2.1瑞典條分法土條自重：抗滑力矩：滑動力矩：邊坡穩(wěn)定性安全系數(shù)：式中：——土的容重——土條的斷面面積L——土條底長(m)N——土條底部法向力(kN)T——土條底部切向力(kN)φ——土條底部內(nèi)摩擦角(度)——第i個條塊的粘聚力1.2.2畢肖普簡化法式中：——第i個條塊的計算系數(shù)——第i個條塊底部的傾角——第i個條塊的重量——第i個條塊的粘聚力——第i個條塊的長度——第i個孔隙水壓力——第i個條塊的有效內(nèi)摩擦角——第i個條塊所受的水平向作用力——第i個條塊所受的法向條間力——滑面半徑1.3計算結(jié)果由此通過理正軟件可得出總的下滑力及抗滑力計算結(jié)果如下所示：滑動圓心=(-11.218,21.692)(m)滑動半徑=25.936(m)滑動安全系數(shù)=0.830下面用瑞典條分法試算進行比較①當起始X=0.000m，終止X=0.290時下滑力抗滑力②當起始X=0.290m，終止X=0.971時下滑力抗滑力由此可見此下滑力遠大于抗滑力，說明瑞典條分法誤差過大，不采取此方法。下面用理正軟件使用Bishop方法（畢肖普法）得出下滑力計算表表1.4下滑力計算表Table1.4calculationofslidingforce起始x（m）終止x（m）土條底部傾角α（°）土條底長li土條底部粘聚力Ci土條底部內(nèi)摩擦角φi條石重（kN）下滑力（kN）抗滑力（kN）mθ0.0000.29033.6280.34812.00025.002.661.471.131.143930.2900.97131.9300.83112.00025.0026.6115.2418.031.141680.9711.50036.5750.65912.00025.0039.2623.3921.671.138011.5002.50038.7191.2828.63627.3581.3650.8943.341.170292.5003.50041.6121.3382.00032.0065.8443.7331.571.247853.5001.45241.5661.3372.00032.0053.0237.2028.231.240991.4525.40447.6021.4172.00032.0048.1535.5626.001.230505.4046.35650.8271.5075.25921.6042.0732.6122.931.059506.3567.30851.2941.6326.00023.0031.0527.6520.180.999107.3088.26058.0861.8016.00023.0023.2819.7616.200.962968.2609.21362.3422.0526.00023.008.547.5610.180.91739計算結(jié)果如下：總的下滑力：295.068KN總的抗滑力：245.456KN1.4邊坡穩(wěn)定性評價邊坡穩(wěn)定性狀態(tài)分為穩(wěn)定、基本穩(wěn)定、欠穩(wěn)定、和不穩(wěn)定四種狀態(tài)，可根據(jù)邊坡穩(wěn)定性系數(shù)按下表確定）。表1.5邊坡穩(wěn)定性狀態(tài)劃分Table1.5classificationofslopestabilitystate邊坡穩(wěn)定性系數(shù)FF1.00≤1.05≤F邊坡穩(wěn)定性狀態(tài)不穩(wěn)定欠穩(wěn)定基本穩(wěn)定穩(wěn)定注：Fst表1.6邊坡穩(wěn)定性安全系數(shù)Table1.6safetyfactorofslopestability邊坡工程安全等級邊坡類型邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)邊坡工程安全等級邊坡類型一級二級三級永久邊坡一般工況1.351.301.25地震工況1.151.101.05臨時邊坡1.251.201.15注：地震工況時，安全系數(shù)僅適用于坍塌區(qū)內(nèi)無重要建（構）筑物的邊坡;邊坡穩(wěn)定性系數(shù)由于邊坡穩(wěn)定性系數(shù)Fs小于1.00為不穩(wěn)定狀態(tài)，1.5剩余下滑力計算為了后面進行擋土墻支護做準備，現(xiàn)進行剩余下滑力的計算。剩余下滑力計算依然采用理正軟件，安全系數(shù)采用擴大自重（KT模型）的使用方法，剩余下滑力計算采用的安全系數(shù)為1.25，由于安全系數(shù)的計算采用了圓弧滑動法，計算剩余下滑力時將圓弧為條塊計算，條塊劃分為11塊。采用規(guī)范為通用方法，計算不考慮地下水與地震作用。1.5.1計算過程信息坡面信息與區(qū)域土性信息見表1.2、表1.3。表1.7滑面信息表Table1.7slidingsurfaceinformationtable滑動面線號水平投影（m）豎直投影（m）矢高（m）10.8370.573020.8370.623030.8370.678040.8370.738050.8370.807060.8370.884070.8370.974080.8371.081090.8371.2130圖1.5剩余下滑力計算簡圖Figure1.5calculationdiagramofresidualslidingforce1.5.2計算結(jié)果表1.8剩余下滑力計算表1Table1.8calculationofresidualslidingforcetable1滑體（直線滑動面）第i塊起始x（m）終止x（m）上塊傳遞推力（kN）上塊推力角度（°）滑面粘聚力（KPa）滑面摩擦角（°）總重（包括水）（KN）有效的滑動面長度（m）下滑力（KN）18.3759.2120.0000.0006.00023.0006.7301.8207.46827.5378.3750.00062.5966.00023.00018.5331.61719.81636.7007.5376.04158.8006.00023.00027.4751.47431.29545.8626.70018.67255.3856.00023.00031.2721.36852.5155.15.5665.86231.96752.2466.00023.00013.4270.45447.6485.25.0255.56640.44949.3162.00032.00026.1450.83049.31661.1875.02552.92049.3162.00032.00041.1271.21892.9037.13.5001.18769.91146.5512.00032.00038.7440.954103.4327.23.3503.50082.08143.9222.00032.0008.8540.20889.75882.5123.35085.35643.9222.00032.00056.1121.119131.6629.12.1552.512100.78741.4042.00032.00027.2570.460122.1309.21.6752.155105.30838.98112.00025.00039.6180.618136.46110.11.5001.675111.68638.98112.00025.00015.2770.218125.98610.20.9711.500115.46636.63812.00025.00039.2120.659141.71510.30.8380.971122.13036.63812.00025.0007.4250.166127.66911.10.2900.838122.89836.63812.00025.00019.1650.663136.32311.20.0000.290118.71131.36412.00025.0002.6450.351120.578表1.9剩余下滑力計算表2Table1.9calculationofresidualslidingforcetable2滑體（直線滑動面）第i塊起始x（m）終止x（m）滑床反力（KN）滑面抗滑力（KN）粘聚力抗滑力（KN）剩余下滑力（KN）下滑力角度（°）18.3759.2123.0971.31510.9171.76462.59627.5378.3759.6011.0759.7006.04158.80036.7007.53715.9676.7788.84618.67255.38545.8626.70022.0069.3418.20731.96752.2465.15.5665.86210.5401.4742.72640.44949.3165.25.0255.56617.04410.6501.66152.92049.31661.1875.02532.89820.5572.43669.91146.5117.13.5001.18731.11419.4421.90982.08143.9227.23.3503.5006.3773.9850.41785.35643.92282.5123.35045.83728.6422.233100.78741.4049.12.1552.51225.45015.90309.919105.30838.9819.21.6752.15530.79811.3617.413111.68636.98110.11.5001.67516.9477.9032.618115.46636.63810.20.9711.50031.46411.