滑坡稳定性计算报告

1、黄吴超052105一、资料获取1.地形地貌该坡体地势东高西低，由滑坡后缘山顶高程105m,前缘高程50m,相对高差达55m。滑坡体上部与地形较陡的危岩土接壤坡度为40: 45度，以下部分地形坡度为22: 25度，两侧为南北向的小冲沟，滑坡滑移的长轴方向为340度，第四系土体西薄东厚，西部岗顶层厚1 : 2m ,沟谷3 : 4m ;东部土层厚10m左右，最厚处可达16m。 此滑坡体南北纵长110m左右，东西纵长180m左右，总面积约为1.98 104m2,总体 积约为9.1 104m3。2 .岩土类型及其工程性质该滑坡属上为松散堆积物下为基岩的土质滑坡。上覆土体颜色自西向东由棕黄变 为黑色，根据

2、钻孔以及探槽等勘探资料表明，二中滑坡体的土体结构可以大致划分为 七层，分别为煤矿渣堆积层，含角砾粉质粘土层，含碎石粘土层，含碎石粉质粘土层, 含碎石红粘土层，粘土夹碎石层，如图 1。国囱2凝, 匆J图，绫，图图1二中滑坡体土体结构3 .水文地质条件在二中南侧，标高100m以上，一般为透水不含水层；在标高100m左右为地形急缓过渡地带，一般为弱含水层。二中滑坡前缘基岩的稳定地下水位在标高46 : 47m左右。含碎石粉质粘土为弱含水层，其下不稳定地下水位标高在55 : 59m之间。地下水的渗流压力和润滑作用是该土质滑坡的主要形成原因之一。二、滑坡稳定性分析计算1 .应用软件计算机技术在岩土工程计算

3、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。文中以滑坡剩余推力法计算为例，应用Excel对黄石市板岩山二中滑坡稳定性进行了分析计算。2 .剩余推力法的基本理论剩余推力法假定条块间作用力的方向，其重要前提就是假设当前条块在分界面处 对下一块体的推力的方向平行于当前条块的底滑面，然后根据平行于底滑面和垂直于 底滑面两个方向的合力为零以及最前缘一块的剩余推力为零进行迭代

4、求解。将整个滑 体进行求解后，取其中的第i号条块，假定第i 1号条块传来的力的方向平行于第 i 1 号条块的底滑面，而第i号条块传给第i 1号条块的力的方向平行于第i 1号条块的底 滑面（受力图见图2、3）。图2折线形滑动面的滑坡计算坡面图3第i号条块受力图2.1 考虑因素如下所示:a.地震力PiaPi= -?wi Kc ?wi g式中：a为地震加速度，m/s2 ;g为重力加速度，m/s2；Wi 为第i条块单宽自重，KN/m；Kc水平地震系数b.地下水压力，若第i条块上、下两侧面的水柱高度分别为hi1、hi2（单位为m）,则两侧作用面上的水压力为：1 .21.2ui1 - whi1Ui2 二

5、whi22 2滑面上静水压力产生的扬压力为:ui3 二 w hi1 hi 2 li2式中：li 为第i条块滑面长度，m；w 为水的容重，KN/m3;据此，第i条块在自重力、地震力和静水压力作用下的平衡方程为:EiTi SiEi i i iTiwi sin iPi cos i (ui1 ui2)cos iSwicos iPisin i ui3ui2ui1sin i tg icili ki 1 cos( i 1 i) sin( i 1 i)tg . kEi ,Ei1为第i和i1条块的剩余下滑力，KN/m2 ;i,i1为第i和i1条块底部的倾角；Ti、Si、i 1为传递函数；K 为滑动面安全系数2.

6、2 滑坡稳定性计算系数该滑坡所在地区的地震烈度为 6度，故计算方案采用6度地震的水平地震系数 Kc 0.05 考虑。状态容重(g/cm3)内摩擦角(。)内聚力(Kpa)水平地震加速度 (ms2)天然1.818350.5饱和2.215300.52.3 计算建立计算工作表录入设定的参数。建立如表一所示格式的工作表，工作表中需要输入的项目有滑块编号 i、地震加速度a、重力加速度g、条块单宽自重 wi、水容重、水柱高小、hi2、条块长度li、条块底部倾角内聚力c、滑动面摩擦角等。相关参数条块1条块2条块3条块4条块5地震加速度0.50.50.50.50.51重力加速度g9.89.89.89.89.8第

7、i条块单宽自重wi400400400400400水容重rw1.81.81.81.81.8水柱高hi101223水柱高hi212233第i条块滑面长度li55555条块底部倾角i2224232627滑动面摩擦角1818181818凝聚力Q3535353535相关参数条块6条块7条块8条块9条块10地震加速度0.50.50.50.50.5重力加速度g9.89.89.89.89.8第i条块单宽自重wi400400400400400水容重rw1.81.81.81.81.8水柱高电33211水柱高hi232113第i条块滑面长度li55555条块底部倾角i2826262527滑动面摩擦角18181818

8、18凝聚力Q3535353535参数工作表利用Excel中的公式编辑功能对各计算项目录入公式。Excel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。各计算公式用的数学表达式和Excel表达式如下表所不。数学表达式Excel表达式Pi= a?wiKc ?wig=B2/B3*B41. 2ui 11 w hi12=B7*B8*B8/21ui 3 whi1hi2 li2=(B8+B9)*B7*B10/2EiTiSiE=IF(B15<0,C16-C17,C16-C17+B15*B18)T wsin i Pcos i (5 h)cos i=C4*SIN(C14*PI()/180)+

9、C6*COS(C14*PI()/180)+(C12-C11)*COS(C14*PI()/180)wcos i Psin i/S. tg i cli /ku3ui2 ui1 sin i/=(C4*COS(C14*PI()/180)- C6*SIN(C14*PI()/180)-C13-(C12-C11)*SIN(C14*PI()/180)*TAN(C19*PI()/18 0)+C21*C10)/C20i1 cos( i 1 i) sin( i 1 i)tg /k=COS(C14-D14)*PI()/180)-SIN(C14- D14)*PI()/180)*TAN(C19*PI()/180)/C20

10、计算公式表利用Excel的复制功能对各条块的计算项目进行求解。通过利用Excel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。条均然条制条堀条块5善施钠触8条榭轴1。瞬加速度a 4 5。*50.50.50.50.5口 50.50.5篁垃喷度E9.39.S9.8 凯109.E9.89.B9.8籍条块单宽3翻i400瞅獗领 400娘如400400蒯水平地震系舜c0.05102),051020,C51O205102 105102X051020,05

11、1020,05102 0.051020J5102竭加Z0.40E16汕498162Q.S丸 &20.躯6 20.40816 20.01620.081620.40816 20- 40B16 20.40816水容叠E1.91.81.E1.81.81.81.E1.81.E1J水喟hil0122333211树高hiZ:Z23332L13第漆获蔺面施i5555555E55，丽）任力血03.E3.68.18.1-.13.S0.90L91K压加北(U353,£8.1 8J3J3,60.9 0J3.1静水场压力出313.51822. E 272721513.5918触底部醺田22242326

12、272S况外2527条二挺除下滑力曲13536 -笈,3619-3E. 0191-B. 51442 -5.0433： L82J9E -1K73T4T.08S3 -23.191-0.00011触函却i 衙疆懿163.5992133,805:除阀19L73S8 199. ?G2$, £08139.6466191.2645 187,5434 206.1953213.9528Z1O.：6E921f, 03742 电 2502 204.82332C3.痢 12nM91220911497 210. T34420f.l9S4.懒藐苦1.0077150.9956E5：,0111131.0M1 1.0

13、01119910661Cl 995685 1. D07715 0.732719葡）需献才飞18181818J813：e 18IE泰系飙L362209 L352209 l.W L362209 1.3622的 L362209 1,3622的 L362209 1362S09 h 362209殿力Ci3535353535死35353535计算结果表对于任一计算剖面，首先假定一个安全系数K值代入上式中，通过不断调整 K值的大小，直到使最后一条块的下滑力En 0,此时的K值即为所求该剖面抗滑稳定安全系数（当一滑块剩余下滑力小于 0 Kpa时，考虑到岩石的不抗拉性质，传递推力去取 0Kpa,其函数表达式为二IF（B15<0,C16-C17,C16-C17+B15*B18） ）。K值确定后,每一 条块的剩余下滑力，可同样用上述公式计算。剩余下滑力变化曲线条块剩余下滑力变化曲线当代入的K 1.362209时，最后一条块的剩余下滑力 Ei 0.00011,且此时，所有条块的剩余下滑力也求得。三、总结1 .在取岩体处于天然状态下，其力学参数：水容重rw为1.8 g/cm3内摩擦角为18°,内聚力ci为35Kpa,地震加速度 为0.5m/s2；重力加速度g为9.8 mV,最