附录A 不同滑面形态的边坡稳定性计算方法


A.0.1 圆弧形滑面的边坡稳定性系数可按下列公式计算(图A.0.1):

式中:Fs——边坡稳定性系数;
      ci——第i计算条块滑面黏聚力(kPa);
      φi——第i计算条块滑面内摩擦角(°);
      li——第i计算条块滑面长度(m);
      θi——第i计算条块滑面倾角(°),滑面倾向与滑动方向相同时取正值,滑面倾向与滑动方向相反时取负值;
      Ui——第i计算条块滑面单位宽度总水压力(kN/m);
      Gi——第i计算条块单位宽度自重(kN/m);
      Gbi——第i计算条块单位宽度竖向附加荷载(kN/m);方向指向下方时取正值,指向上方时取负值;
      Qi——第i计算条块单位宽度水平荷载(kN/m);方向指向坡外时取正值,指向坡内时取负值;
      hwi,hw,i-1——第i及第i-1计算条块滑面前端水头高度(m);
      γw——水重度,取10kN/m3
      i——计算条块号,从后方起编;
      n——条块数量。

图A.0.1 圆弧形滑面边坡计算示意
图A.0.1 圆弧形滑面边坡计算示意

A.0.2 平面滑动面的边坡稳定性系数可按下列公式计算(图A.0.2):

图A.0.2 平面滑动面边坡计算简图
图A.0.2 平面滑动面边坡计算简图

式中:T——滑体单位宽度重力及其他外力引起的下滑力(kN/m);
      R——滑体单位宽度重力及其他外力引起的抗滑力(kN/m);
      c——滑面的黏聚力(kPa);
      φ——滑面的内摩擦角(°);
      L——滑面长度(m);
      G——滑体单位宽度自重(kN/m);
      Gb——滑体单位宽度竖向附加荷载(kN/m);方向指向下方时取正值,指向上方时取负值;
      θ——滑面倾角(°);
      U——滑面单位宽度总水压力(kN/m);
      V——后缘陡倾裂隙面上的单位宽度总水压力(kN/m);
      Q——滑体单位宽度水平荷载(kN/m);方向指向坡外时取正值,指向坡内时取负值;
      hw——后缘陡倾裂隙充水高度(m),根据裂隙情况及汇水条件确定。
A.0.3 折线形滑动面的边坡可采用传递系数法隐式解,边坡稳定性系数可按下列公式计算(图A.0.3):

式中:Pn——第n条块单位宽度剩余下滑力(kN/m);
      Pi——第i计算条块与第i+1计算条块单位宽度剩余下滑力(kN/m);当Pi<0(i<n)时取Pi=0;
      Ti——第i计算条块单位宽度重力及其他外力引起的下滑力(kN/m);
      Ri——第i计算条块单位宽度重力及其他外力引起的抗滑力(kN/m)。
      ψi-1——第i-1计算条块对第i计算条块的传递系数;其他符号同前。

图A.0.3 折线形滑面边坡传递系数法计算简图
图A.0.3 折线形滑面边坡传递系数法计算简图

    注:在用折线形滑面计算滑坡推力时,应将公式(A.0.3-2)和公式(A.0.3-3)中的稳定系数Fi替换为安全系数Fst,以此计算的Pn,即为滑坡的推力。

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