号转运站土坡稳定性计算计算书.doc

1号转运站土坡稳定性计算书 本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣 编著 中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版 杨文渊 编著 人民教同出版社、《地基与基础》第三版 中国建筑工业出版社、《土力学》等相关文献进行编制。 计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算，由于该计算过程是大量的重复计算，故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果，省略了重复计算过程。 本计算书采用瑞典条分法进行分析计算，假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体，还假定不考虑土条两侧上的作用力。 一、参数信息: 条分方法：瑞典条分法； 条分块数：14； 不考虑地下水位影响； 放坡参数： 序号 放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m) 条分块数 1 4.90 4.90 5.00 0.00 2 4.00 6.00 2.00 0.00 3 4.00 7.00 2.00 0.00 4 4.00 7.00 2.00 0.00 5 4.00 4.00 15.00 0.00 荷载参数： 序号 类型 面荷载q(kPa) 基坑边线距离b0(m) 宽度b1(m) 1 满布 0.00 -- -- 土层参数： 序号 土名称 土厚度 坑壁土的重度γ 坑壁土的内摩擦角φ 内聚力C 饱容重 (m) (kN/m3) (°) (kPa) (kN/m3) 1 粘性土 4.90 19.00 14.30 32.00 21.00 2 粘性土 4.00 18.90 11.54 24.00 20.20 3 粘性土 4.00 19.90 18.88 17.16 21.20 4 粘性土 4.00 19.50 18.65 8.40 20.00 5 粘性土 4.00 20.30 12.30 35.70 22.00 二、计算原理: 根据土坡极限平衡稳定进行计算。自然界匀质土坡失去稳定，滑动面呈曲面，通常滑动面接近圆弧，可将滑裂面近似成圆弧计算。将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条，从土条中任意取出第i条，不考虑其侧面上的作用力时，该土条上存在着： 1、土条自重，2、作用于土条弧面上的法向反力，3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。 将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足≥1.3的要求。 三、计算公式: Fs=∑{cili+[(γh1i+γh2i)bi+qbi]cosθitanφi}/∑[(γh1i+γh2i)bi+qbi]sinθi 式子中： Fs --土坡稳定安全系数； ci --土层的粘聚力； li--第i条土条的圆弧长度； γ --土层的计算重度； θi --第i条土中线处法线与铅直线的夹角； φi --土层的内摩擦角； bi --第i条土的宽度； hi --第i条土的平均高度； h1i --第i条土水位以上的高度； h2i --第i条土水位以下的高度； γ --第i条土的平均重度的浮重度； q --第i条土条土上的均布荷载； 其中，根据几何关系，求得hi为： hi=(r2-[(i-0.5)×bi-l0]2)1/2-[r+l0-(i-0.5)×bi]tanα 式子中： r --土坡滑动圆弧的半径； l0 --坡角距圆心垂线与坡角地坪线交点长度； α --土坡与水平面的夹角； h1i的计算公式 h1i=hw-{(r-hi/cosθi)×cosθi-[rsin(β+α)-H]} 当h1i ≥ hi 时，取h1i = hi； 当h1i ≤0时，取h1i = 0； h2i的计算公式： h2i = hi-h1i； hw --土坡外地下水位深度； li 的几何关系为： li={arccos[((i-1