5.2.1 邊坡穩(wěn)定性分析之前,應(yīng)根據(jù)巖土工程地質(zhì)條件對邊坡的可能破壞方式及相應(yīng)破壞方向、破壞范圍、影響范圍等作出判斷。判斷邊坡的可能破壞方式時應(yīng)同時考慮到受巖土體強度控制的破壞和受結(jié)構(gòu)面控制的破壞。
5.2.2 邊坡抗滑移穩(wěn)定性計算可采用剛體極限平衡法。對結(jié)構(gòu)復雜的巖質(zhì)邊坡,可結(jié)合采用極射赤平投影法和實體比例投影法;當邊坡破壞機制復雜時,可采用數(shù)值極限分析法。
5.2.3 計算沿結(jié)構(gòu)面滑動的穩(wěn)定性時,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)面形態(tài)采用平面或折線形滑面。計算土質(zhì)邊坡、極軟巖邊坡、破碎或極破碎巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性時,可采用圓弧形滑面。
5.2.4 采用剛體極限平衡法計算邊坡抗滑穩(wěn)定性時,可根據(jù)滑面形態(tài)按本規(guī)范附錄A選擇具體計算方法。
5.2.5 邊坡穩(wěn)定性計算時,對基本烈度為7度及7度以上地區(qū)的永久性邊坡應(yīng)進行地震工況下邊坡穩(wěn)定性校核。
5.2.6 塌滑區(qū)內(nèi)無重要建(構(gòu))筑物的邊坡采用剛體極限平衡法和靜力數(shù)值計算法計算穩(wěn)定性時,滑體、條塊或單元的地震作用可簡化為一個作用于滑體、條塊或單元重心處、指向坡外(滑動方向)的水平靜力,其值應(yīng)按下列公式計算:
Qe=αwG (5.2.6-1)
Qei=αwGi (5.2.6-2)
式中:Qe、Qei——滑體、第i計算條塊或單元單位寬度地震力(kN/m);
G、Gi——滑體、第i計算條塊或單元單位寬度自重[含坡頂建(構(gòu))筑物作用](kN/m);
αw——邊坡綜合水平地震系數(shù),由所在地區(qū)地震基本烈度按表5.2.6確定。
表5.2.6 水平地震系數(shù)

5.2.7 當邊坡可能存在多個滑動面時,對各個可能的滑動面均應(yīng)進行穩(wěn)定性計算。
條文說明
5.2 邊坡穩(wěn)定性分析
5.2.1 根據(jù)邊坡工程地質(zhì)條件、可能的破壞模式以及已經(jīng)出現(xiàn)的變形破壞跡象對邊坡的穩(wěn)定性狀態(tài)作出定性判斷,并對其穩(wěn)定性趨勢作出估計,是邊坡穩(wěn)定性分析的基礎(chǔ)。
穩(wěn)定性分析包括滑動失穩(wěn)和傾倒失穩(wěn)?;瑒邮Х€(wěn)可按本章方法進行;傾倒失穩(wěn)尚不能用傳統(tǒng)極限分析方法判定,可采用數(shù)值極限分析方法。
受巖土體強度控制的破壞,指地質(zhì)結(jié)構(gòu)面不能構(gòu)成破壞滑動面,邊坡破壞主要受邊坡應(yīng)力場和巖土體強度相對關(guān)系控制。
5.2.2 對邊坡規(guī)模較小、結(jié)構(gòu)面組合關(guān)系較復雜的塊體滑動破壞,采用赤平極射投影法及實體比例投影法較為方便。
對于破壞機制復雜的邊坡,難以采用傳統(tǒng)的方法計算,目前國外和國內(nèi)水利水電部門已廣泛采用數(shù)值極限分析方法進行計算。數(shù)值極限分析方法與傳統(tǒng)極限分析方法求解原理相同,只是求解方法不同,兩種方法得到的計算結(jié)果是一致的,對復雜邊坡傳統(tǒng)極限分析方法無法求解,需要作許多人為假設(shè),影響計算精度,而數(shù)值極限分析方法適用性廣,不另作假設(shè)就可直接求得。
5.2.3 對于均質(zhì)土體邊坡,一般宜采用圓弧滑動面條分法進行邊坡穩(wěn)定性計算。巖質(zhì)邊坡在發(fā)育3組以上結(jié)構(gòu)面,且不存在優(yōu)勢外傾結(jié)構(gòu)面組的條件下,可以認為巖體為各向同性介質(zhì),在斜坡規(guī)模相對較大時,其破壞通常按近似圓弧滑面發(fā)生,宜采用圓弧滑動面條分法計算。
通過邊坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)分析,存在平面滑動可能性的邊坡,可采用平面滑動穩(wěn)定性計算方法計算。對建筑邊坡來說,坡體后緣存在豎向貫通裂縫的情況較少,是否考慮裂隙水壓力應(yīng)視具體情況確定。
對于規(guī)模較大,地質(zhì)結(jié)構(gòu)較復雜,或者可能沿基巖與覆蓋層界面滑動的情形,宜采用折線滑動面計算方法進行邊坡穩(wěn)定性計算。
5.2.4 對于圓弧形滑動面,本規(guī)范建議采用簡化畢肖普法進行計算,通過多種方法的比較,證明該方法有很高的準確性,已得到國內(nèi)外的公認。以往廣泛應(yīng)用的瑞典法,雖然求解簡單,但計算誤差較大,過于安全而造成浪費,所以瑞典法不再列入規(guī)范。
對于折線形滑動面,本規(guī)范建議采用傳遞系數(shù)隱式解法。傳遞系數(shù)法有隱式解與顯式解兩種形式。顯式解的出現(xiàn)是由于當時計算機不普及,對傳遞系數(shù)作了一個簡化的假設(shè),將傳遞系數(shù)中的安全系數(shù)值假設(shè)為1,從而使計算簡化,但增加了計算誤差。同時對安全系數(shù)作了新的定義,在這一定義中當荷載增大時只考慮下滑力的增大,不考慮抗滑力的提高,這也不符合力學規(guī)律。因而隱式解優(yōu)于顯式解,當前計算機已經(jīng)很普及,應(yīng)當回歸到原來的傳遞系數(shù)法。
無論隱式解與顯式解法,傳遞系數(shù)法都存在一個缺陷,即對折線形滑面有嚴格的要求,如果兩滑面間的夾角(即轉(zhuǎn)折點處的兩傾角的差值)過大,就會出現(xiàn)不可忽視的誤差。因而當轉(zhuǎn)折點處的兩傾角的差值超過10°時,需要對滑面進行處理,以消除尖角效應(yīng)。一般可采用對突變的傾角作圓弧連接,然后在弧上插點,來減少傾角的變化值,使其小于10°,處理后,誤差可以達到工程要求。
對于折線形滑動面,國際上通常采用摩根斯坦-普賴斯法進行計算。摩根斯坦-普賴斯法是一種嚴格的條分法,計算精度很高,也是國外和國內(nèi)水利水電部門等推薦采用的方法。由于國內(nèi)許多工程界習慣采用傳遞系數(shù)法,通過比較,盡管傳遞系數(shù)法是一種非嚴格的條分法,如果采用隱式解法且兩滑面間的夾角不大,該法也有很高的精度,而且計算簡單,國內(nèi)廣為應(yīng)用,我國工程師比較熟悉,所以本規(guī)范建議采用傳遞系數(shù)隱式解法。在實際工程中,也可采用國際上通用的摩根斯坦-普賴斯法進行計算。
附錄A主要是用來計算邊坡的穩(wěn)定性系數(shù),對于折線形滑面的滑坡推力可采用附錄A中的傳遞系數(shù)法,計算時,應(yīng)將公式(A.0.3-2)和公式(A.0.3-3)中的穩(wěn)定系數(shù)Fi替換為安全系數(shù)Fst,以此計算的Pn,即為滑坡的推力。
5.2.6 本條表5.2.6中的水平地震系數(shù)的取值是采用新的現(xiàn)行國家標準《建筑抗震鑒定標準》GB 50023中的值換算得到的。


鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 GB149
