取水箱涵施工方案土坡稳定性计算书附件2

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1、土坡稳定性计算书本计算书参照《建筑施工计算手册》、《实用土木工程手册》第三版、《地基与基础》第三版、《土力学》等相关文献进行编制。计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算，由于该计算过程是大量的重复计算，故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果，省略了重复计算过程。本计算书采用瑞典条分法进行分析计算。一、参数信息:条分方法：瑞典条分法；考虑地下水位影响；基坑外侧水位到坑顶的距离(m)：1.000；基坑内侧水位到坑顶的距离(m)：9.000；放坡参数：序号放坡高度(m)放坡宽度(m)平台宽度(m)

2、14.004.802.0025.005.501.50荷载参数：序号类型面荷载q(kPa)基坑边线距离b1(m)宽度b0(m)1满布20.00----土层参数：序号1土名称填土土厚度(m)0.7土的重度γ(kN/m3)18.5土的内摩擦角φ(°)15粘聚力C(kPa)12极限摩擦阻力(kPa)8饱和重度γsat(kN/m3)22序号2土名称粘性土土厚度(m)4.9土的重度γ(kN/m3)18.9土的内摩擦角φ(°)20.5粘聚力C(kPa)23.5极限摩擦阻力(kPa)23.5饱和重度γsat(k

3、N/m3)26.6序号3土名称圆砾土厚度(m)7.7土的重度γ(kN/m3)20土的内摩擦角φ(°)35粘聚力C(kPa)15极限摩擦阻力(kPa)35饱和重度γsat(kN/m3)20二、计算原理:根据土坡极限平衡稳定进行计算。自然界匀质土坡失去稳定，滑动面呈曲面，通常滑动面接近圆弧，可将滑裂面近似成圆弧计算。将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条，从土条中任意取出第i条，不考虑其侧面上的作用力时，该土条上存在着：1、土条自重，2、作用于土条弧面上的法向反力，3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。将

4、抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足≥1.3的要求。三、计算公式:Fs=∑{cili+[(γh1i+γ'h2i)bi+qbi]cosθitanφi}/∑[(γh1i+γ'h2i)bi+qbi]sinθi式子中：Fs--土坡稳定安全系数；ci--土层的粘聚力；li--第i条土条的圆弧长度；γ--土层的计算重度；θi--第i条土中线处法线与铅直线的夹角；φi--土层的内摩擦角；bi--第i条土的宽度；hi--第i条土的平均高度；

5、h1i--第i条土水位以上的高度；h2i--第i条土水位以下的高度；γ'--第i条土的平均重度的浮重度；q--第i条土条土上的均布荷载；其中，根据几何关系，求得hi为：hi=(r2-[(i-0.5)×bi-l0]2)1/2-[r+l0-(i-0.5)×bi]tanα式子中：r--土坡滑动圆弧的半径；l0--坡角距圆心垂线与坡角地坪线交点长度；α--土坡与水平面的夹角；h1i的计算公式h1i=hw-{(r-hi/cosθi)×cosθi-[rsin(β+α)-H]}当h1i≥hi时，取h1i=hi

6、；当h1i≤0时，取h1i=0；h2i的计算公式：h2i=hi-h1i；hw--土坡外地下水位深度；li的几何关系为：li={arccos[((i-1)×bi-l0)/r]-arccos[(i×bi-l0)/r]×2×r×π}/360θi=90-arccos[((i-0.5)×bi-l0)/r]四、计算安全系数:将数据各参数代入上面的公式，通过循环计算，求得最小的安全系数Fs：------------------------------------------------------------

7、------------------------计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)半径R(m)第1步1.69229.1742.4077.1727.565示意图如下：计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)半径R(m)第2步1.30730.9055.43613.61714.661示意图如下：--------------------------------------------------------------------------------------计算结论

8、如下：第1步开挖内部整体稳定性安全系数Fs=1.692>1.30满足要求![标高-5.000m]第2步开挖内部整体稳定性安全系数Fs=1.307>1.30满足要求![标高-9.000m]