岩质边坡稳定性计算——中国规范、欧标、美标
如图,某硬质岩边坡高30m,坡率1:0.25,坡顶水平,除重力外在重心位置还作用有10m宽条形荷载Q。岩质边坡稳定性受结构面控制,结构面参数为:c=50kPa,φ=18°;岩体重度为22kN/m3。
要求:
(1)假设此边坡位于中国境内,评价该岩质边坡的稳定性(Q=3000kN,按恒荷载考虑)
滑体重量 G=0.5*47.5*30*22=15675
滑面长度 L=30/sin28.59°=62.69
滑面抗力 R=(15675+3000)*cos28.59*tan18+50*62.69=8462.50
滑体作用 T=(15675+3000)*sin28.59=8936.71
安全系数 Fs=8462.50/8963.71=0.95 ×不满足
(2)假设此边坡位于英国境内,评价该岩质边坡的稳定性(Q=3000kN,按可变荷载考虑)
查阅 “国别—计算方法”图,可知在英国范围内应采用EN1997 & DA1
Com 1
荷载组合值 Fd=15675*1.35+3000*1.5=25661.25
滑体抗力 R=Fd*cos28.59*tan18+50*62.69=10455.68
滑体作用 T=Fd*sin28.59=12279.90
R<T ×不满足
Com 2
荷载组合值 Fd=15675*1.0+3000*1.3=19575
滑体抗力 R=(19575 *cos28.59*tan18+50*62.69)/1.25=8719.27/1.25=6975.42
滑体作用 T= 19575 *sin28.59=9367.39
R<T ×不满足
(3)假设此边坡位于美国某桥梁工程范围内,评价该岩质边坡的稳定性(Q=3000kN,按恒荷载考虑)
采用美标 LRFD
边坡工程荷载分项系数取1,无支挡结构抗力系数取0.65
荷载组合值 Fd=15675+3000=18675
滑体抗力 R=(18675*cos28.59*tan18+50*62.69)*0.65=8462.50*0.65=5500.62
滑体作用 T=18675*sin28.59=8936.71
R/T=0.62 ×不满足
上述即为分别采用中国规范、欧标和美标计算某平面滑动岩质边坡的详细计算过程。当然工程师也可以采用GEO5软件直接进行计算,计算结果与上述一致。案例源文件: