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分析土坡稳定时的安全系数见(JTJD30-2004)和(JTJ017-96),也可选用下表:
10-8. 地基的稳定性包括哪些内容?地基的整体滑动有哪些情况?应如何考虑? 地基的稳定性包括以下主要内容:
①承受很大水平力或倾覆力矩的建(构)筑物; ②位于斜坡或坡顶上的建(构)筑物; ③地基中存在软弱土层,土层下面有倾斜的岩层面、隐伏的破碎或断裂带,地下水渗流等。 地基的整体性滑动有以下三种情况:
①挡墙连同地基一起滑动。可用抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数计算,也可用类似土坡的条分法计算,一般要求Kmin大于1.2; ②当挡土墙周围土体及地基土都比较软弱时,地基失稳时可能出现贯入软土层深处的圆弧滑动面。同样可采用类似于土坡稳定分析的条分法计算稳定安全系数,通过试算求得最危险的圆弧滑动面和相应的稳定安全系数Kmin,一般要求Km
③当挡墙位于超固结坚硬黏性土层中时,其滑动面可沿着近似水平面的软弱结构面发in≥1.2;
生非圆弧滑动面。计算是采用主(被)动挡墙的压力公式,以抗滑力和滑动力的比值计算,一般要求Kmin≥1.3。
10-9. 某地基土的天然重度
,内摩擦角
,黏聚力
, 当采
取坡度1∶1开挖坑基时,其最大开挖深度可为多少? 解: 由
、
,查Ns-S图得
,代入式(10-6),得:
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10-10. 已知某挖方土坡,土的物理力学指标为=18.9安全系数(1)将坡角做成
,试问:
时边坡的最大高度;
,若取
(2)若挖方的开挖高度为6m ,坡角最大能做成多大? 解: (1)由
、
查Ns-S图得
,代入式(10-6),得:
(2)
由
、
查Ns-S图得
。
10-11. 某简单黏性土坡坡高
,重度
,边坡高度为1∶2,土的内摩擦角,黏聚力
,坡顶作用着线荷载,试用瑞典条分法计算土坡的稳定安全
系数。
解: (1) 按比例绘出该土坡的截面图,如图10-1所示,垂直界面方向取1m长进行计算(作图时宜画大一些,图10-1已缩小)。 (2) 由土坡坡度 1∶2查表9-1得角的圆心,EA常作为半径r,从图上量得(3) 取土条宽度边分别为
,左边分别为
。
,作图得E点。现假定E点为滑动圆弧,作假设圆弧滑动面︿AC。
,共分为15个土条。取E点竖直线通过的土条为0号,右
。 ,其中
为各土条的中间高度,可从图中按比例量
(4) 计算各土条的重力
出。其中两端土条(编号为“-5”和“9”)的宽度与不同,故要换算成同面积及同宽度b时的高度。换算时土条-5和9可视为三角形,算得其面积分别为
和
,得
到土条-5和9的相应高度分别为:
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解:
列表计算各土条的所示,其中 (1) 量出︿AC弧的圆心角
,计算︿AC弧长:
、
、
、
、
和
,见下表
(2) 计算稳定安全系数。由于、
、为常量,同时坡顶作用由荷载Q,故可将式(10-9)改
写成如下形式,并代入各值进行计算:
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以上是滑动圆心位于E点的计算结果。实际上E不一定为最危险的滑动圆心,K=1.62也不一定为最小稳定安全系数。故应再假定其他滑动圆心(一般可按0.2h的距离在DE的延长线上移动)进行计算,方法与上述相同,本例从略。
土坡稳定安全系数的计算表 分条号i -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ∑
h i (m) 3.2 4.1 5.4 6.5 7.6 8.4 9.1 9.6 10 10 9.5 8.4 7.1 5.3 2.8 sinai=0.1i -0.5 -0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 cosai 0.866 0.917 0.954 0.980 0.995 1.000 0.955 0.980 0.954 0.917 0.866 0.800 0.714 0.600 0.436 hisinai -1.60 -1.64 -1.62 -1.30 -0.76 0 0.91 1.92 3.00 4.00 4.75 5.04 4.97 4.24 2.52 24.43 hi cosai 2.77 3.76 5.15 6.37 7.56 8.40 9.05 9.41 9.54 9.17 8.23 6.72 5.07 3.18 1.22 95.60 24