STAB2005培训讲义

1、边坡稳定分析程序边坡稳定分析程序WSLOPE系列系列STAB2005培训培训STAB2005STAB2005培训讲义培训讲义联合主办联合主办土质边坡稳定分析土质边坡稳定分析STAB2005培训培训土质边坡稳定分析土质边坡稳定分析STAB2005培训培训STAB程序是一个用于进行土质边坡稳程序是一个用于进行土质边坡稳定分析、计算的专业程序，由中国水科院定分析、计算的专业程序，由中国水科院自主开发。经过二十多年的不断完善和发自主开发。经过二十多年的不断完善和发展，展，STAB程序已成功应用于国内的许多大程序已成功应用于国内的许多大型水利水电工程，并成为了水利水电系统型水利水电工程，并成为了水利水电

2、系统土石坝设计的专用程序。土石坝设计的专用程序。土质边坡稳定分析土质边坡稳定分析STAB2005培训培训 1995年，中国水科院推出了年，中国水科院推出了STAB程序的第一程序的第一个商业化版本，并命名为个商业化版本，并命名为STAB95，该程序基，该程序基于于DOS环境，用环境，用FORTRAN90开发。开发。2001年在年在原国家电力公司科技项目的资助下，中国水科原国家电力公司科技项目的资助下，中国水科院在不改变院在不改变STAB95内核的前提下，将该程序内核的前提下，将该程序升级为升级为WINDOWS版本，命名为版本，命名为STAB2005。目前，本程序已正式通过水规总院的鉴定，拟目前，

3、本程序已正式通过水规总院的鉴定，拟在水电水利行业推广使用。在水电水利行业推广使用。土质边坡稳定分析土质边坡稳定分析STAB2005培训培训nSTAB95采用数据文件的方式输入边坡的采用数据文件的方式输入边坡的基本信息。在基本信息。在STAB2005中，仍保留了中，仍保留了这一输入接口。这一输入接口。nSTAB2005是是STAB95的升级版本，它保的升级版本，它保留留STAB95的主要计算功能。的主要计算功能。土质边坡稳定分析土质边坡稳定分析STAB2005培训培训n滑裂面：包括圆弧滑裂面与非圆弧滑裂滑裂面：包括圆弧滑裂面与非圆弧滑裂面；面；n对于圆弧滑裂面，有瑞典法，对于圆弧滑裂面，有瑞典法

4、，Bishop法，法，陆军工程师团法；陆军工程师团法；n对于非圆弧滑裂面，有对于非圆弧滑裂面，有Spencer法和法和Morgenstern-Price法；法；n采用最优化方法搜索临界滑裂面；采用最优化方法搜索临界滑裂面；n可以考虑分布荷载、集中荷载及地震荷可以考虑分布荷载、集中荷载及地震荷载作用对边坡稳定的影响；载作用对边坡稳定的影响；土质边坡稳定分析土质边坡稳定分析STAB2005培训培训n可以计算挡土墙的主动土压力；可以计算挡土墙的主动土压力；n可以考虑稳定渗流期与库水位骤降工况；可以考虑稳定渗流期与库水位骤降工况；n可以进行边坡的风险度与可靠度分析；可以进行边坡的风险度与可靠度分析；n

5、可以直接从可以直接从AutoCAD中将几何信息导入中将几何信息导入STAB2005中；中；n计算结束后的信息可十分方便地导出到计算结束后的信息可十分方便地导出到AutoCAD中。中。土质边坡稳定分析土质边坡稳定分析STAB2005培训培训n坐标系：坐标系：STAB程序对坐标系程序对坐标系xoy的定义的定义为，为，ox为水平轴，表示滑动方向，为水平轴，表示滑动方向，oy为为竖直轴，表示重力方向。竖直轴，表示重力方向。n对边坡内部的孔隙水压力，有三种处理对边坡内部的孔隙水压力，有三种处理方式方式 简化处理：假定孔隙水压力按静压分简化处理：假定孔隙水压力按静压分布，根据浸润线的位置来确定孔隙水压布，

6、根据浸润线的位置来确定孔隙水压力；力；土质边坡稳定分析土质边坡稳定分析STAB2005培训培训 根据孔隙水压力系数根据孔隙水压力系数ru确定：孔隙水压确定：孔隙水压力系数的意义为，孔隙水压力相当于土力系数的意义为，孔隙水压力相当于土柱的高度。柱的高度。 内插确定孔隙水压力：此时需要按坐内插确定孔隙水压力：此时需要按坐标网格逐点输入，程序采用内插方法确标网格逐点输入，程序采用内插方法确定滑面上的孔压值。定滑面上的孔压值。土质边坡稳定分析土质边坡稳定分析STAB2005培训培训n当坡外有水时，当坡外有水时，STAB程序的处理方式程序的处理方式 在进行坝坡稳定分析时，通常坝体的在进行坝坡稳定分析时，

7、通常坝体的上下游均存在地表水，此时有两种处理上下游均存在地表水，此时有两种处理方式：方式： 1. 土质边坡稳定分析土质边坡稳定分析STAB2005培训培训考虑沿下游坡滑动时的处理方式考虑沿下游坡滑动时的处理方式说明：对如上图所示的情况，用户应将说明：对如上图所示的情况，用户应将ABCDE作为浸润线作为浸润线输入到输入到STAB程序中，且输入下游水位。其中程序中，且输入下游水位。其中AB既为边界线，既为边界线，又是一段浸润线。又是一段浸润线。当计算边坡向下游滑动时的安全系数时，当计算边坡向下游滑动时的安全系数时，上游的坡外水位应视为一种特殊材料，即上游的坡外水位应视为一种特殊材料，即其其c、 取

8、取0，容重为，容重为1t/m3。对于下游水位，对于下游水位，STAB程序要求程序要求用户输入下游用户输入下游水位的水位的Y坐标，坐标，并将浸润线沿并将浸润线沿外边坡线延伸外边坡线延伸至边坡的边界处。至边坡的边界处。ABCDE土质边坡稳定分析土质边坡稳定分析STAB2005培训培训ABCDE考虑沿上游坡滑动时的处理方式考虑沿上游坡滑动时的处理方式说明：对如上图所示，边坡向上游滑动，用户应将说明：对如上图所示，边坡向上游滑动，用户应将ABCDE作为浸润线输入到作为浸润线输入到STAB程序中，且输入上游水位。其中程序中，且输入上游水位。其中DE既为边界线，又是一段浸润线。既为边界线，又是一段浸润线。

9、在在STAB程序中，上游坡外水程序中，上游坡外水位采用置换法，置换为坡外无位采用置换法，置换为坡外无水的情形，此时浸润线应顺着水的情形，此时浸润线应顺着外边坡线延伸至边界处。外边坡线延伸至边界处。在在STAB程序中，下游水位作程序中，下游水位作为一种特殊的材料进行处理，为一种特殊的材料进行处理，此时此时DE既为边界线，又是浸既为边界线，又是浸润线的一部分。润线的一部分。土质边坡稳定分析土质边坡稳定分析STAB2005培训培训n2. 直接将坡外水体视为一种特殊的土体直接将坡外水体视为一种特殊的土体 将水视为一种特殊材料，其抗剪强度指标将水视为一种特殊材料，其抗剪强度指标c, 均为均为0，其容重，

10、其容重rw=1.0t/m3。土质边坡稳定分析土质边坡稳定分析STAB2005培训培训将坝体的上、下游的地表水视为一种特将坝体的上、下游的地表水视为一种特殊的土体，其殊的土体，其c, 均为均为0，容重，容重rw=1.0t/m3。ABCD说明：说明：AB、CD应视为一条边界线，其下压土层定义为水这种应视为一条边界线，其下压土层定义为水这种特殊的材料。浸润线应为特殊的材料。浸润线应为ABCD。土质边坡稳定分析土质边坡稳定分析STAB2005培训培训STAB2005的使用方法的使用方法n当采用当采用STAB2005对一个实际中的边坡对一个实际中的边坡进行分析时，通常包括三个步骤：进行分析时，通常包括三

11、个步骤： 前处理前处理 计算求解计算求解 后处理后处理土质边坡稳定分析土质边坡稳定分析STAB2005培训培训nSTAB2005提供了一个简便的数据捕捉提供了一个简便的数据捕捉工具，可以从一张工具，可以从一张AutoCAD图形中取出图形中取出STAB2005计算所需要的几何信息。计算所需要的几何信息。n由于本工具程序同样适用于由中国水科由于本工具程序同样适用于由中国水科院开发的另一个适用于岩质边坡稳定分院开发的另一个适用于岩质边坡稳定分析的程序析的程序EMU，故命名为，故命名为STAB_EMU。土质边坡稳定分析土质边坡稳定分析STAB2005培训培训n数据捕捉工具数据捕捉工具STAB_EMU是

12、利用是利用AutoCAD的的内嵌语言内嵌语言Visual Lisp开发的一个工具程序，在开发的一个工具程序，在使用前应先进行加载。使用前应先进行加载。n在运行数据捕捉工具前，用户应先将对计算结在运行数据捕捉工具前，用户应先将对计算结果可能有影响的边坡线、浸润线、软弱夹层线果可能有影响的边坡线、浸润线、软弱夹层线重新绘制一遍。重新绘制一遍。土质边坡稳定分析土质边坡稳定分析STAB2005培训培训(a) 对组成边坡的边界线应采用多段线分段对组成边坡的边界线应采用多段线分段重新绘制，分段的要求是，每一段多段重新绘制，分段的要求是，每一段多段线的下压土层必须相同。对于浸润线，线的下压土层必须相同。对于

13、浸润线，可采用一条多段线重新绘制；可采用一条多段线重新绘制；(b) 如果组成边坡的两条边界线相关，应将如果组成边坡的两条边界线相关，应将交点作为边坡的一个控制点；交点作为边坡的一个控制点；(c) AutoCAD中的水平比例尺与垂直比例中的水平比例尺与垂直比例尺必须相同。尺必须相同。土质边坡稳定分析土质边坡稳定分析STAB2005培训培训ABCDEI234土质边坡稳定分析土质边坡稳定分析STAB2005培训培训n当几何信息输入完毕后，此时应输入组当几何信息输入完毕后，此时应输入组成边坡的各土层的物理力学参数、边坡成边坡的各土层的物理力学参数、边坡所承受的外部荷载、地震信息等。所承受的外部荷载、地震信息等。n确定初始滑裂面：用户应根据实际工程确定初始滑裂面：用户应根据实际工程的特点确定边坡的一个初始滑裂面，然的特点确定边坡的一个初始滑裂面，然后可选择优化方法在初始滑裂面的周围后可选择优化方法在初始滑裂面的周围确定最小安全系数及其所对应的临界滑确定最小安全系数及其所对应的临界滑裂面的位置。裂面的位置。土质边坡稳定分析土质边坡稳定分析STAB2005培训培训n计算求解：当前处理完毕后，用户应将计算求解