《安全系数讨论》.ppt

边（滑）坡工程设计中安全系数的讨论 郑颖人 赵尚毅 后勤工程学院建筑系 重庆市地质灾害防治工程技术研究中心 1、引言 不同的计算方法, 边坡的安全系数 定义不同。 1 引 言 不同的安全系数定义引起边（滑）坡的稳定安全系数 与滑坡推力值不同 造成边（滑）坡设计的混乱。 2、边（滑）坡安全系数的定义 (2) 超载储备安全系数 （3）下滑力超载储备安全系数 算例1：均质土坡，坡高H=20m,粘聚力c=42kPa，土重度=20kN/m3，内摩擦角=17°，求坡角β=30°、35°、40°、45°、50°、90°时边坡的稳定安全系数，不同安全系数定义条件下的计算结果见下表。 解析方法 有限元法 4 不同安全系数的定义对滑坡推力计算的影响 算例2：滑体饱和重度= 20kN/m3，滑面土体强度参数：粘聚力c=16.9kPa，内摩擦角= 8.5o，滑面如图1。 5 结 论 1）按照传统的计算方法采用目前国际上使用的强度储备安全系数是较合理的，也符合边（滑）坡受损破坏的实际情况，建议一般情况下采用强度储备安全系数作为边（滑）坡的稳定安全系数。 2）在特殊情况下，采用超载储备安全系数更能符合设计情况。例如，大坝水位升高超载导致坝基失稳，这种情况下可采用超载储备安全系数。 * * 条分法图 极限平衡法 有限元强度折减法 有限元法 有限元超载法 传递系数法的两种表达形式 b 、显式表达式 a 、隐式表达式 式中 式中 设 ;安全系数定义改变。 求 两种方法:直接解，降低 与 （1）强度储备 安全系数 超载储备安全系数相当于折减粘聚力c值的强度储备安全系数。 求安全系数两种方法：直接解；增大荷载。 3、不同定义对稳定安全系数的影响 0.64 1.12 1.2 1.3 1.41 1.55 滑坡规范 下滑力超载 安全系数 超载安全系数 边坡规范 强度储备安全系数 0.64 1.12 1.2 1.3 1.41 1.55 国际惯例 90 50 45 40 35 30 坡角/(°) 方法 0.55 1.21 1.4 1.65 2.06 2.84 增大重力荷载的 超载储备安全系数 0.55 1.21 1.4 1.65 2.06 2.84 折减粘聚力c值的强度储备安全系数 强度储备安全系数 0.65 1.12 1.21 1.31 1.42 1.56 有限元强度折减 强度储备安全系数 0.64 1.12 1.2 1.3 1.41 1.55 Spencer法 90 50 45 40 35 30 坡角/(°) 方法 由强度折减安全系数得到的滑坡推力 只增大下滑力安全系数得到的滑坡推力 岩土体下滑力； 岩土体抗滑力； 不平衡推力法中的推力分析 算例比较 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 安全系数 0.85 0.90 1.00 1.05 1.10 1.15 1.25 1.30 显示解 935 1943 3965 4976 5988 6999 9025 10029 隐式解 1010 2096 3965 4772 5509 6184 7380 7913 / 0. 92 0.93 1.00 1.04 1.09 1.13 1.22 1.27 不同安全系数下滑坡剪出口的剩余推力(KN) 稳定系数0.808 算例3：滑体饱和重度= 20kN/m3，滑面为一单一直线滑面，倾角30o，滑面土体强度参数：粘聚力c=18kPa，内摩擦角= 20o，如图2。 谢谢大家 * * *