建筑边坡规范中几个问题

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1、 教授教授郑颖人郑颖人一、边坡安全系数的几种定义一、边坡安全系数的几种定义二、边坡稳定安全系数几种极限分析二、边坡稳定安全系数几种极限分析 方法的分析与选取方法的分析与选取三、关于不平衡推力法显示解三、关于不平衡推力法显示解四、地震情况下的稳定分析四、地震情况下的稳定分析五、新规范中修改了稳定安全系数五、新规范中修改了稳定安全系数六、六、6.2.86.2.8条中，原规范条中，原规范 现改为现改为七、岩体结构面实用分类方法研究七、岩体结构面实用分类方法研究 下滑力抗滑力sF边坡体的垂直条分和受力分边坡体的垂直条分和受力分析析llsdldlcF001)tan(下滑力抗滑力dldltgc)(1SFs

2、1Fcc 1tantansF求求 两种方法两种方法:直接解，降低直接解，降低 与与ctg2 2、超载安全系数超载安全系数实际荷载极限荷载sF方法方法坡角坡角/()303540455090SpencerSpencer法法1.551.551.411.411.31.31.21.21.121.120.640.64强度储备安全强度储备安全系数系数有限元强度折有限元强度折减减1.561.561.421.421.311.311.211.211.121.120.650.65强度储备安全强度储备安全系数系数增大重力荷载增大重力荷载的的超载储备安全超载储备安全系数系数 2.842.842.062.061.651.

3、651.41.41.211.210.550.55不同定义滑坡推力不同不同定义滑坡推力不同增大下滑力安全系数推力最大增大下滑力安全系数推力最大)sin()sin()sin()sin()(sinsin)sin(22qaKKcossin)sin()sin(2)cos(cossin2qKcossin)sin()sin(qK)sin(cossin21HqKqHc2 aakKHE221aakKHE221)sin()sin()sin()sin(sin)sin(2sqsaKKcossinsHcs2s式中：式中：边坡边坡外倾结构面倾角（外倾结构面倾角（）；）；cs边坡边坡外倾结构面粘聚力外倾结构面粘聚力(kPa

4、)；边坡外倾结构面内摩擦角（边坡外倾结构面内摩擦角（）；）；aaKhE221)cos(sincos)tan()cot(cotaKsintancot1cosarctanhc2 aaKhE221)cos(sincos)tan()2(cothaKasin)tan(21cosarctanhahc2 上阶边坡的高度与总的边坡高度的比值；上阶边坡的高度与总的边坡高度的比值；编编号号计算方法计算方法算例算例1 1算例算例2 2FF1 非非严严格格解解法法瑞典法瑞典法1.28032简化简化BishopBishop法法 1.49693简化简化JanbuJanbu法法1.31741.33674陆军工程师团陆军工程

5、师团法法1.74731.43465罗厄法罗厄法1.56631.40796不平衡推力法不平衡推力法隐式解隐式解1.48661.4115编编号号计算方法计算方法算例边坡算例边坡1 1 算例边坡算例边坡2 2FF7严严格格解解法法Spencer法法1.50331.37048Morgenstern-Price法法1.50191.36649严格严格JanbuJanbu法法1.4980不收敛不收敛10Sarma法（法（）1.50351.361811Sarma法（法（）1.50231.3616评述与选用评述与选用采用采用Morgenstern-PriceMorgenstern-Price法、法、SarmaS

6、arma法、法、SpencerSpencer法法严格严格JanbuJanbu法常不收敛法常不收敛 ，一般不采用，一般不采用不用瑞典法用简化不用瑞典法用简化BishopBishop法法(用于圆弧滑面用于圆弧滑面)采用不平衡推力法隐式解（用于非圆弧滑面）采用不平衡推力法隐式解（用于非圆弧滑面）水利水电规范水利水电规范采用采用Morgenstern-PriceMorgenstern-Price法、法、SarmaSarma法、简化法、简化BishopBishop法、不平衡推力法、不平衡推力法隐式解；法隐式解；建筑边坡规范建筑边坡规范采用简化采用简化BishopBishop法、不平法、不平衡推力法隐式解

7、；衡推力法隐式解；传递系数法(圆弧滑面）条间力作用方向与底面坡度相同 传递系数法（折线滑面）要求：要求：3mm 3mm 的表述进行了一些限制，将张开的表述进行了一些限制，将张开度限制为度限制为3 35mm5mm，岩壁为硬岩或较软岩。，岩壁为硬岩或较软岩。基本理由：基本理由：本条基本同原规范。本条基本同原规范。2)2)对结合较好的钙质胶结结构面，岩壁为对结合较好的钙质胶结结构面，岩壁为软岩岩壁，起伏粗糙，张开度软岩岩壁，起伏粗糙，张开度3mm3mm，也为，也为2 2类结构面。类结构面。基本理由：基本理由：当岩壁是硬岩或较软岩时，本当岩壁是硬岩或较软岩时，本条表述为条表述为1 1类结构面。本条主要

8、考虑到软类结构面。本条主要考虑到软岩在遇水状态下强度降低较快，应用中应岩在遇水状态下强度降低较快，应用中应更加谨慎，因此当为软岩岩壁时降低到更加谨慎，因此当为软岩岩壁时降低到2 2类结构面。类结构面。3)3)岩壁分离，但结构面无充填或岩块、岩岩壁分离，但结构面无充填或岩块、岩屑充填，起伏粗糙，岩壁为硬岩或较软屑充填，起伏粗糙，岩壁为硬岩或较软岩，也为岩，也为2 2类结构面。类结构面。基本理由：岩壁起伏粗糙基本理由：岩壁起伏粗糙,无充填或岩块岩无充填或岩块岩屑充填时屑充填时,具有较高的抗剪强度具有较高的抗剪强度,可达到可达到2 2类结构面类结构面3 3 类结构面类结构面将其细分为以下三种情况：将

9、其细分为以下三种情况：1)1)起伏粗糙，张开度起伏粗糙，张开度=3mm=3mm，干净无充填，软，干净无充填，软岩岩壁。岩岩壁。基本理由：基本理由：软岩结构面且起伏粗糙并且无充填软岩结构面且起伏粗糙并且无充填情况下，试验结果较高。考虑到软岩状况不情况下，试验结果较高。考虑到软岩状况不稳定性，确定为稳定性，确定为类结构面。类结构面。2)2)平直光滑，无充填或岩块、岩屑充填。平直光滑，无充填或岩块、岩屑充填。基本理由：基本理由：已有试验表明岩壁平直光滑，但无已有试验表明岩壁平直光滑，但无充填或岩块、岩屑充填结构面强度可以划分充填或岩块、岩屑充填结构面强度可以划分 为为类结构面。类结构面。3)3)平直

10、粗糙，岩块、岩屑夹泥或附泥膜。平直粗糙，岩块、岩屑夹泥或附泥膜。基本理由：基本理由：这样的分类与这样的分类与水利水电工程水利水电工程地质勘察规范地质勘察规范确定的岩块岩屑夹泥型确定的岩块岩屑夹泥型非常接近，在抗剪强度取值上略有降低。非常接近，在抗剪强度取值上略有降低。4 4类结构面类结构面将其细分为以下两种情况：1)1)平直光滑，充填物厚度大于起伏差，泥平直光滑，充填物厚度大于起伏差，泥质或泥夹岩屑充填。质或泥夹岩屑充填。基本理由：基本理由：本条基本同原规范，与本条基本同原规范，与水利水水利水电工程地质勘察规范电工程地质勘察规范确定的泥夹岩屑型确定的泥夹岩屑型规定基本一致。规定基本一致。2)2

11、)平直很光滑，无充填，张开度平直很光滑，无充填，张开度 3mm3mm。基本理由：基本理由：结构面岩壁非常光滑、几乎如镜结构面岩壁非常光滑、几乎如镜面的前提下，不管什么岩体，因无起伏粗面的前提下，不管什么岩体，因无起伏粗糙，结构面强度都非常低。糙，结构面强度都非常低。与原有表述基本一致，主要还与原有表述基本一致，主要还是泥化夹层，可以看出，泥化夹是泥化夹层，可以看出，泥化夹层的抗剪强度极低。层的抗剪强度极低。5 5类结构面类结构面(5)(5)单独说明单独说明1 1）水对结构面抗剪强度的弱化作用：）水对结构面抗剪强度的弱化作用：主要与充填物性质和岩壁强度关系主要与充填物性质和岩壁强度关系较大，一般

12、情况下，对较大，一般情况下，对、类结构面影响程度较大。对无条件类结构面影响程度较大。对无条件进行试验的二、三级岩质边坡，可进行试验的二、三级岩质边坡，可参照已有试验成果可通过取表中小参照已有试验成果可通过取表中小值或打折的方式来取值。值或打折的方式来取值。2 2）开挖爆破对结构面强度的影响：）开挖爆破对结构面强度的影响：充分考虑充分考虑开挖爆破对岩质边坡的影响程度来确定因施工开挖爆破对岩质边坡的影响程度来确定因施工爆破、卸荷影响而不能及时支护的爆破、卸荷影响而不能及时支护的 抗剪强度抗剪强度参数。参数。3 3）起伏粗糙度：）起伏粗糙度：目前研究成果还鲜见可以目前研究成果还鲜见可以在工程中实用的起伏粗糙度和结构面抗剪在工程中实用的起伏粗糙度和结构面抗剪强度的定量关系，本分类表中起伏粗糙程强度的定量关系，本分类表中起伏粗糙程度的确定仍然以定性为主。度的确定仍然以定性为主。4 4）连通性：）连通性：主要考虑全连通与连通性高的主要考虑全连通与连通性高的结构面。如连通性较差时，强度取上限。结构面。如连通性较差时，强度取上限。