理正边坡稳定分析说明2

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1、5.3.3.3 稳定渗流期安全系数 同水位降落期的有效应力法，参见公式（5.3.3.2-2）。 不同情况下抗剪强度指标的测定方法参见下表： 5.4 碾压式土石坝设计规范SL274-2001 图5.4-1 碾压式土石坝规范求安全系数 抗剪抗剪强强度指度指标标的的测测定和定和应应用用 表5.3-1 控制稳定 的时期 强度计 算方法 土类 使用 仪器 试验方法与代号 强度 指标 试样起 始状态 施 工 期 有 效 应 力 法 无粘性土 直剪仪 慢剪 C、 填土用 填筑含 水量和 填筑密 度的 土，地 基用原 状土 三轴仪 排水剪（S或CD） 粘 性 土 饱和度 小于80 直剪仪 慢 剪 三轴仪 不排

2、水剪测孔隙压 力（Q或uu） 饱和度 大于80 直剪仪 慢 剪 三轴仪 固结不排水剪测孔 隙压力（R或Cu） 总应 力法 粘 性 土 渗透系数10- 7cm/s 直剪仪 快 剪 Cu、 u 任何渗透 系数 三轴仪 不排水剪（Q或 uu） 稳定渗流 期和水库 水位降落 期 有效 应力 法 无粘性土 直剪仪 慢剪 C Ccu cu 同上， 但要预 先饱和 三轴仪 排水剪（S或CD） 粘性土 直剪仪 慢剪 水库水位 降落期 总应 力法 粘性土 三轴仪 固结不排水剪测孔 隙压力（R或CD） 注：当试验方法为十字板剪切试验时，需输入土层的抗剪强度0及强度随深度增长系数m，则地层中任 意点的抗剪强度为=0

3、+mZ，进行整体稳定分析时，取内摩擦角为0，粘聚力为进行计算。 5.4.1 瑞典条分法 5.4.1.1 施工期安全系数 5.4.1.1.1 总应力法 （5.4.1.1-1） （5.4.1.1-2） 式中： 5.4.1.1.2 有效应力法 参见5.4.1.1.1节计算。其中孔隙水压u算采用计算公式： （5.4.1.1.2-1） （5.4.1.1.2-2） 式中： W 条块重（kN）； W1 在坝坡外水位以上的条块湿重（kN）； W2 在坝坡外水位以下的条块浮重（kN）； Q、V 分别为水平和垂直地震惯性力（kN）（向上为负，向下为正）； u 作用于土条底面的孔隙压力（kPa），取0； b 土条宽

4、度（m）； 条块重力线与通过此条块底面重点的半径之间的夹角（度）； cu、u 土条底面的强度指标（kPa）、（度），参见表5.4-1； MC 水平地震惯性力对圆心的力矩（kN.m）； R 圆弧半径（m）。 W 水容重（kN/m3）； Z 坝坡外水位高出条块底面中点的距离（m）； u 作用于土条底面的孔隙压力（kPa）； u0 施工期孔隙压力（kPa）； B 孔隙压力系数，用户交互； 某点以上土的平均容重（kN/m3）； h 某点以上的填土高度（m）。 注意注意： 1. 强度指标c、取值参见表5.4-1； 2. 孔隙水压0时，处理为0。 5.4.1.2 水位降落期安全系数 5.4.1.2.1 总

5、应力法 （5.4.1.2-1） （5.4.1.2-2） （5.4.1.2-3） （5.4.1.2-4） （5.4.1.2-5） 式中： W 水位降落前条块重（kN）； W1 水位降落前坝坡外水位以上的条块湿重（kN）； W2 水位降落前坝坡外水位以下的条块浮重（kN）； W 水位降落后条块重（kN）； W1 水位降落后坝坡外水位以上的条块湿重（kN）； W2 水位降落后坝坡外水位以下的条块浮重（kN）； W 水容重（kN/m3）； Z 浸润线到条块底面中点的距离（m）； Z 坝坡外水位高出条块底面中点的距离（m）； b 土条宽度（m）； 条块重力线与通过此条块底面重点的半径之间的夹角（度）；

6、Ccu、cu 土条底面的强度指标（kPa）、（度），参见表5.4-1； u 作用于土条底面的孔隙压力（kPa）； ui 水库水位降落前坝体中的孔隙压力（kPa）。 5.4.1.2.2 有效应力法 参见5.4.1.1.1节计算。其中孔隙水压u算采用计算公式： （5.4.1.2-6） 式中： 注意注意： 1. 强度指标c、取值参见表5.4-1； 2. 孔隙水压0时，处理为0。 5.4.1.3 稳定渗流期安全系数 参见5.4.1.1.1节计算。其中孔隙水压u算采用计算公式： （5.4.1.3-1） 式中： 注意注意： 1. 强度指标c、取值参见表5.4-1； 2. 孔隙水压0时，处理为0。 5.4.

7、2 简化Bishop法 （5.4.2-1） （5.4.2-2） 式中： u 作用于土条底面的孔隙压力（kPa）； ui 水位降落后的孔隙水压（kPa），计算参见公式（5.4.1.2-5）； W 水容重（kN/m3）； Z 坝坡外水位高出条块底面中点的距离（m）。 u 作用于土条底面的孔隙压力（kPa）； ui 稳定渗流期的孔隙水压（kPa），计算参见公式（5.4.1.2-5）； W 水容重（kN/m3）； Z 坝坡外水位高出条块底面中点的距离（m）。 注意注意：对施工期、水库水位降落期和稳定渗流期孔隙水压的考虑参见5.4.1节。 5.4.3 JanBu法 碾压式土石坝设计规范SL274-200

8、1规范未提供具体公式，参照通用方法得到以下公式： （5.4.3-1） （5.4.3-2） 式中： 注意注意：对施工期、水库水位降落期和稳定渗流期孔隙水压的考虑参见5.4.1节。 W 条块重（kN）； W1 在坝坡外水位以上的条块湿重（kN）； W2 在坝坡外水位以下的条块浮重（kN）； V 垂直地震惯性力（kN）（向上为负，向下为正）； u 作用于土条底面的孔隙压力（kPa），取0； b 土条宽度（m）； 条块重力线与通过此条块底面重点的半径之间的夹角（度）； c、 土条底面的强度指标（kPa）、（度），参见表5.4-1； MC 水平地震惯性力对圆心的力矩（kN.m）； R 圆弧半径（m）。

9、W 条块重（kN）； W1 在坝坡外水位以上的条块湿重（kN）； W2 在坝坡外水位以下的条块浮重（kN）； V 垂直地震惯性力（kN）（向上为负，向下为正）； u 作用于土条底面的孔隙压力（kPa），取0； b 土条宽度（m）； 条块重力线与通过此条块底面重点的半径之间的夹角（度）； c、 土条底面的强度指标（kPa）、（度），参见表5.4-1； MC 水平地震惯性力对圆心的力矩（kN.m）； R 圆弧半径（m）。 抗剪抗剪强强度指度指标标的的测测定和定和应应用用 表5.4-1 控制稳定 的时期 强度计 算方法 土类 使用 仪器 试验方法与代号 强度 指标 试样起 始状态 5.4.4 组合强

10、度的抗剪强度指标采用原则 非线性控制为组合强度时，抗剪强度指标的整理和采用应按下述原则进行： 1、确定填土的强度包络线时，采用图5.4.4-1中的直线1和2下包线abc； 2、在没有条件通过试验确定接触面的抗剪强度包线时，应分别测得砂土强度包线OAB和粘土的强度 包线FAD，采用OAD线作为接触面的抗剪强度包线，如图5.4.4-2所示。 图5.4.4-1 强度包线组合图 图5.4.4-2 砂土粘土接触面的抗剪强度 5.5 浙江省海塘工程技术规定 施 工 期 有 效 应 力 法 无粘性土 直剪仪 慢 剪（S） C、 填土用 填筑含 水量和 填筑容 重的 土，坝 基用原 状土 三轴仪 固结排水剪（

11、CD） 粘 性 土 饱和度 小于80 直剪仪 慢 剪 三轴仪 不排水剪测孔隙压 力（UU） 饱和度 大于80 直剪仪 慢 剪（S） 三轴仪 固结不排水剪测孔 隙压力（CU） 总应 力法 粘 性 土 渗透系数 10-7cm/s 直剪仪 快 剪（Q） Cu、 u 任何渗透 系数 三轴仪 不排水剪（UU） 稳定渗流 期和水库 水位降落 期 有效 应力 法 无粘性土 直剪仪 慢 剪（S） C 同上， 但要预 先饱 和，而 浸润线 以上的 土不需 饱和 三轴仪 固结排水剪（CD） 粘性土 直剪仪 慢 剪（S） 三轴仪 固结不排水剪测孔 隙压力（CU）或固 结排水剪（CD） 水库水位 降落期 总应 力法

12、粘 性 土 渗透系数10- 7cm/s 直剪仪 固结快剪（R） Ccu cu 任何渗透 系数 三轴仪 固结不排水剪 （CU） 注：表内施工期总应力法抗剪强度为坝体填土非饱和土，对于坝基饱和土，抗剪强度指标应改为Ccu、 cu。 不考虑工期，土层抗剪强度指标按规程应用总应力法指标。 5.5.1 瑞典条分法 同堤防工程设计规范GB50286-98稳定渗流期计算方法，参见5.2.1.3节。 5.5.2 简化Bishop法 同堤防工程设计规范GB50286-98稳定渗流期计算方法，参见5.2.2.3节。 5.5.3 JanBu法 同堤防工程设计规范GB50286-98稳定渗流期计算方法，参见5.2.3

13、.3节。 5.6 港工行业 港工行业使用理正边坡稳定软件应注意以下几点： 港工行业主要有两种稳定分析方法：一般方法及简单条分法。没有直接的对应选项，可选择替代的方 法计算。 1. 采用港工规范中的一般方法分析边坡稳定时，按下列操作： 在边坡稳定软件中选择碾压土石坝设计规范（SL2742001）规范； 计算工期选择“稳定渗流期”； 稳定分析方法选择“简化Bishop法”； 土层的抗剪强度指标，根据实际情况交互，固结快剪强度指标、有效强度指标或总强度指标。 2. 采用港工行业中的简单条分法分析边坡稳定时，按下列操作（注意：简单条分法不考虑水的作用，因 此，本方法仅适用于没有水或水位在滑面以下的情况

14、）： 在边坡稳定软件中选择碾压土石坝设计规范（SL2742001）规范； 计算工期选择“稳定渗流期”； 稳定分析方法选择“瑞典条分法”； 土层的抗剪强度指标同上。 3. 考虑地震作用的边坡稳定分析，除增加地震作用影响外，港工规范计算式同简单条分法计算式。（我们 认为，对于有水并且考虑地震作用的情况，可以采用一般方法分析，我们的计算式中可以考虑地震作 用）。 4. 采用理正边坡稳定软件计算所得的稳定安全系数应不小于港工行业中相应规定的抗力分项系数和综合分 项系数的乘积，综合分项系数一般取1.0。 5.7 其它因素的影响 5.7.1 关于渗透力 按照边坡稳定有效应力分析方法的基本理论，对渗透力的考虑有两种情况。第一种情况取土骨架为隔 离体，安全系数计算公式中直接出现渗透力；第二种情况取“土骨架加水的整体”为隔离体，安全系数计 算公式中不再出现渗透力。在本软件中，只有选择“通用方法”时，按第一种考虑渗透力的作用；而选择 堤防工程设计规范GB50286-98、碾压式土石坝设计规范SDJ218-84、碾压式土石坝设计规范 SL274-2001以及浙江省海塘工程技术规定时，按第二种情况不直接考虑渗透力的作用。 渗透力对抗滑力的贡献（分子）： 渗透力对下滑力的贡献（分母）： 孔隙水压力由软件近似计算时： （5.7.1-1）