附录A 原有支护结构有效抗力作用下的边坡稳定性计算方法
A.0.1 对圆弧形滑面可采用简化毕肖普法,边坡稳定性系数可按下列公式计算(图A.0.1):
图A.0.1 圆弧形滑面边坡计算模型示意
式中:Fs——边坡稳定性系数;
ci——第i计算条块滑面黏聚力(kPa);
——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,底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计算条块单位宽度岩土体自重(kN/m);
Gbi——第i计算条块单位宽度附加竖向荷载(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;
R0i——第i计算条块所受原有支护结构单位宽度有效抗力(kN/m);当只在最末一个条块上作用有有效抗力R0时,取R0i=0(i<n),R0n=R0;
αi——第i计算条块原有支护结构单位宽度有效抗力倾角(°);有效抗力方向指向斜下方时取正值,指向斜上方时取负值;
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。
A.0.2 对平面滑面,边坡稳定性系数可按下列公式计算(图A.0.2):
图A.0.2 平面滑面边坡计算模型示意
1-滑面;2-地下水位;3-后缘裂缝
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);
——滑面的内摩擦角(°);
L——滑面长度(m);
G——滑体单位宽度重力(kN/m);
Gb——滑体单位宽度附加竖向荷载(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;
R0——滑体所受原有支护结构单位宽度有效抗力(kN/m);
α——原有支护结构单位宽度有效抗力倾角(°);有效抗力方向指向斜下方时取正值,指向斜上方时取负值;
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 对折线形滑面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):
图A.0.3 折线形滑面边坡传递系数法计算模型示意
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;
——第i-1计算条块对第i计算条块的传递系数;
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)。