退建圩堤稳定性计算

1、阜阳港颍州港区一期工程退建圩堤稳定性计算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；圩堤标高：32.2m坡脚标高：30.0m荷载参数：由于圩堤上无恒载，故不考虑外部荷载土层参数： 序号土名称土厚度土的重度(kN/m3) 内摩擦角(°)内聚力C(kPa)饱容重(kN/m3)1 填土 2.20(m) 18.0035.00 10.0022.00 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

2、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，按照阜阳港颍州港区一期工程施工图设计要求，安全系数要满足1.12的要求。退建圩堤堤顶无荷载、迎水面设有块石护坡，故计算中不考虑均布荷载及河水的局部冲刷。 三、计算公式:Fs=Ci*li+(hi*bi)cosi *tani/(hibi)sini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； -土层的计算重度；i -第i

3、条土中线处法线与铅直线的夹角；i -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；根据设计退建圩堤几何尺寸，计算得滑动半径R=16.376m，令依据常规计算方式将圩堤断面绘制CAD图，分析计算对象，共分为5个土条进行计算。 其中，根据几何关系，求得hi为：hi=(r2-(i-0.5)×bi-l02)1/2-r+l0-(i-0.5)×bitan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； -土坡与水平面的夹角；li 的几何关系为：li=arccos(i-1)×bi-l0)/r-arccos(i×bi-

4、l0)/r×2×r×/360i=90-arccos(i-0.5)×bi-l0)/r根据上述公式得如下表计算参数：条块编号bihirli-11.290.27-2°16.3760.57201.240.692°16.3760.57211.781.077°16.3762.00021.641.3212°16.3763.43031.31.3818°16.3765.1454、 计算安全系数:条块编号i(°)Wi(kN)sinicosiWisini(kN)Wicosi(kN)Wicositani(kN)li(m

5、)cili(kN)-1-211.989 -0.035 0.999 -0.420 11.977 -0.419 0.572 5.720 02 21.121 0.035 0.999 0.739 21.100 0.738 0.572 5.720 1 754.283 0.122 0.993 6.623 53.903 6.576 2.000 20.000 21273.266 0.208 0.978 15.239 71.654 14.904 3.430 34.300 31883.742 0.309 0.951 25.876 79.639 24.608 5.145 51.450 37244.401 0.639 4.920 48.058 238.273 46.408 11.719 117.190 将数据各参数代入下面的公式，通过循环计算，求得最小的安全系数Fs：FS=（Wicositani+