稳定分析方法微课

水工建筑物•微课稳定分析方法天生桥一级水利枢纽水布垭水电站西霞院反调节水库鲁布革水电站小浪底水利枢纽穆阳溪芹山水电站稳定分析方法

包括：圆弧滑动法、折线滑动法、复合滑动法。（一）圆弧滑动面稳定计算基本原理：假定滑动面为圆柱面，将滑动面内土体看做刚体脱离体，土体绕滑动面的圆心转动即为边坡失稳。分析时在坝轴线方向取单位坝长1m按平面问题研究。工程实践中常采用条分法：将脱离体按一定的宽度分成若干铅直土条，分别计算各土条对圆心的抗滑力矩Mr和滑动力矩Ms，再求和，最后即得该滑动面的安全系数K。瑞典圆弧法（不考虑土条间作用力）计算步骤：（1）条分、编号。土条宽度常取半径R的0.1倍，即b＝0.1R。

以过圆心垂线为零号土条的中心线，向上游（对下游坝坡）各土条的顺序为1、2、3、…n，往下游的顺序为-1、-2、-3、…-m

）。

图4-13圆弧滑动计算简图抗滑力时滑动力时（2）计算各个土条的重量Wi瑞典圆弧法（不考虑土条间作用力）（3）安全系数不考虑地震荷载时可简化为：

图4-14简化的毕肖普法2.简化的毕肖普（Bishop）法

瑞典圆弧法不满足每一土条力的平衡条件，一般计算出的安全系数偏低。毕肖普法在这方面作了改进，近似考虑了土条间相互作用力的影响，其计算简图如图4-14所示。扇形四边形表4-9R内、R外值表坝坡1:11:21:31:41:51:60.750.751.01.52.23.01.501.752.303.754.805.50（1）B．B方捷耶夫法（两线一点扇形四边形法）一点：坝坡中点O

两线：铅直线和85°线扇形：以O点为圆心，内外半径画弧最危险滑弧圆心范围确定：B．B方捷耶夫法+费兰钮斯法最危险滑弧圆心范围确定

1）定M1点（4.5H，2H），直角坐标点

2）定M2点；3）连接M1M2；最危险滑弧的圆心位于M1、M2的延长线附近。（2）费兰钮斯法（两点一线，延长线法）计算案例

某均质土坝如图4-16所示，Ⅲ级建筑物，坝高31.85m，坝顶宽7m，上下游坝坡分别为1：3、1：3.25、1：3.5及1：2.75、1：3、1：3.25、筑坝土料为中粉质壤土，土料设计指标为：φ=20.1°，C=15KPa，湿重度=19.5KN/m3，浮重度=10.5KN/m3，饱和重度=20.5KN/m3，试求上游为正常高水位（水深H1=27.52m），下游无水（假设下游水位与地基平）时，下游坝坡的稳定安全系数。图4-16某均质坝稳定计算图（单位：m）计算案例根据工程案例背景资料，按照前述坝坡稳定安全系数Kmin确定方法计算过程如下：（1）按一定比例绘出坝体横剖面图，将计算的浸润线绘于图上；（2）确定危险滑弧圆心的范围，见图4-16；（3）在eg线上任选一点O1为圆心，以半径R=80m作圆弧。取土条宽度b=8m，通过圆心O1的铅垂线作为0号土条的中线，向左右两侧量取，以左的编号1，2，…8；以右的编号为-1，-2，-3，各土条的sinβi和cosβi值填入计算表4-11中第②、③栏内。

4.实例解析（4）量出各土条中心线的各种土体高度h1i，h2i，并填入计算表4-10中的第④、⑤栏内。

（5）计算表中各土条的重量，见表4-11（6）计算：

（7）将有关数值代入式4-30中，求坝坡稳定安全系数为：4.实例解析

（8）再取其它的圆心O1、O2、O3……重复上述的计算，即可求得最小稳定安全系数。其坝坡最小的稳定安全系数不得小于规范中规定的容许最小抗滑稳定安全系数。

4.实例解析表4-11计算表土条编号sinβicosβih1ih2iγmh1iγ’h2iγsath2i（⑥+⑦）cosβitgφ（⑥+⑧）sinβi①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩0014.058.7578.9991.88179.3865.59010.10.99410.578110.25215.2571.1729.3320.20.984.511.587.75120.75235.7578.0364.730.30.954.511.587.75120.75235.7575.6597.0540.40.925.510107.2510520574.57124.9050.50.8777136.573.5143.569.77140.060.60.807.53.5146.2536.7571.7555.91130.870.70.717136.537.0195.5580.80.60.9418.334.214.66-1-0.10.9972.5136.526.2551.2561.53-18.78-2-0.20.985.5107.2540.14-21.45-3-0.30.951.631.211.32-9.36合计644.89647.44.实例解析（二）折线滑动面法常发生在非粘性土的坝坡，如下图所示：

1.滑楔间作用力为水平向，采用与圆弧滑动法相同