理正岩土计算系列
——岩质边坡
北京理正软件设计研究院限公司
技术支持
陈莹 2011119
岩质边坡简介
四模块
简单面滑裂面直线
复杂面滑裂面折线
三维楔体
赤投影
破坏准
摩尔库仑破坏准
计算方法
极限衡法
Sarma方法
通方法（扩展Sarma方法）
Sarma改进法（根虚功原理进行求解 ）
2 2011119
岩质边坡简介
土质边坡 岩质边坡
计算前提 土层物理参数
岩层物理参数外必须知
道滑动面节理裂隙等
部结构面
计算方法 条分法
根衡条件列方程组
根虚功原理计算
荷载位置 精确定位 需确定块滑体
3 岩质边坡简介
2011119 4
简单面滑动 复杂面滑动
三维楔形体滑动 赤极射投影 岩质边坡→简单面滑动
2011119 5
简单面滑动——滑裂面直线 计算方法
极限衡法
建筑边坡工程技术规范公式计算
静止岩石压力（公式631）
动岩石压力（公式632）
动岩石压力（公式633）
计算目标
计算安全系数
锚杆（索）支护设计
已知c反算φ
已知φ反算c
安全系数曲线
裂隙水深度坡角坡高
简单面滑动→基信息
2011119 6 补充：极限衡法
2011119 7
T
LN
T
R ctank
N—结构面正应力
T—结构面滑力
基力系包括：重力震力
外荷载裂隙水锚杆作
L
NkTc
N
cLkTarctg
tan
已知c反算φ
已知φ反算c 补充：极限衡法
2011119 8
安全系数曲线
研究某参数改变安全系数影响
包括：裂隙水深度坡角坡高
变量 范围 步长
裂隙水深度 000m~zm z10m
坡角 α~90° (90α)10
高度 H~Hmax (HmaxH)10 结构面物理参数
处输入结构面cφ
岩体身cφ
张裂隙
考虑裂隙水作
震作
震加速度系数
应震烈度
震作综合系数
抗震重性系数
外荷载
需精确定位
简单面滑动→基信息
2011119 9 岩层数量参数
控制点Y坐标
坡角该岩层层底
面坡面交点标高
坡角该岩层层底
面坡角点截面出标高
建议交互
容重
锚杆岩石粘结强度
控制截面
通钻孔参数建立岩层模型
简单面滑动→岩层信息
2011119 10 岩质边坡→复杂面滑动
2011119 11
复杂面滑动——滑裂面折线 计算方法
通方法
基方程基础考虑外荷
载竖震力锚杆作
Sarma法
水电水利工程边坡设计
规范(DLT53532006)中
E14增加考虑外荷载竖
震力作
Sarma改进法
根虚功原理进行求解
水利水电工程边坡设计
规范(SL3862007)附录D14
第2条
复杂面滑动→基信息
2011119 12 补充：基假设基方程
2011119 13
基假设：
结构面（滑裂面）折线
部结构面（竖结构面）定竖直
结构面均服摩尔库仑破坏准
安全系数定义结构面抗剪强度剪应力值
界水震力（KcW）作结构面时达极限
衡状态
极限衡状态结构面安全系数相
计算方法：
未知数数方程数解方程组求出未知数 计算目标
计算安全系数
计算界加速度系数
交互安全系数计算界加速
度系数
计算kkc关系曲线
交互安全系数范围安全系
数步长
震作
考虑竖震力
竖震加速度系数
竖震力竖震力系数*
条块重量
复杂面滑动→基信息
2011119 14 岩质边坡→三维楔形体稳定分析
2011119 15
计算目标：安全系数定安全系数求锚杆（索）拉力
定荷载值求安全系数 岩质边坡→赤投影分析
2011119 16
赤投影分析：分析种结构面相互关系判定岩体
稳定性等软件选择半球投影半球投影投影网采
吴氏网投影网
计算项目
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——岩质边坡
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陈莹 2011119
岩质边坡简介
四模块
简单面滑裂面直线
复杂面滑裂面折线
三维楔体
赤投影
破坏准
摩尔库仑破坏准
计算方法
极限衡法
Sarma方法
通方法（扩展Sarma方法）
Sarma改进法（根虚功原理进行求解 ）
2 2011119
岩质边坡简介
土质边坡 岩质边坡
计算前提 土层物理参数
岩层物理参数外必须知
道滑动面节理裂隙等
部结构面
计算方法 条分法
根衡条件列方程组
根虚功原理计算
荷载位置 精确定位 需确定块滑体
3 岩质边坡简介
2011119 4
简单面滑动 复杂面滑动
三维楔形体滑动 赤极射投影 岩质边坡→简单面滑动
2011119 5
简单面滑动——滑裂面直线 计算方法
极限衡法
建筑边坡工程技术规范公式计算
静止岩石压力（公式631）
动岩石压力（公式632）
动岩石压力（公式633）
计算目标
计算安全系数
锚杆（索）支护设计
已知c反算φ
已知φ反算c
安全系数曲线
裂隙水深度坡角坡高
简单面滑动→基信息
2011119 6 补充：极限衡法
2011119 7
T
LN
T
R ctank
N—结构面正应力
T—结构面滑力
基力系包括：重力震力
外荷载裂隙水锚杆作
L
NkTc
N
cLkTarctg
tan
已知c反算φ
已知φ反算c 补充：极限衡法
2011119 8
安全系数曲线
研究某参数改变安全系数影响
包括：裂隙水深度坡角坡高
变量 范围 步长
裂隙水深度 000m~zm z10m
坡角 α~90° (90α)10
高度 H~Hmax (HmaxH)10 结构面物理参数
处输入结构面cφ
岩体身cφ
张裂隙
考虑裂隙水作
震作
震加速度系数
应震烈度
震作综合系数
抗震重性系数
外荷载
需精确定位
简单面滑动→基信息
2011119 9 岩层数量参数
控制点Y坐标
坡角该岩层层底
面坡面交点标高
坡角该岩层层底
面坡角点截面出标高
建议交互
容重
锚杆岩石粘结强度
控制截面
通钻孔参数建立岩层模型
简单面滑动→岩层信息
2011119 10 岩质边坡→复杂面滑动
2011119 11
复杂面滑动——滑裂面折线 计算方法
通方法
基方程基础考虑外荷
载竖震力锚杆作
Sarma法
水电水利工程边坡设计
规范(DLT53532006)中
E14增加考虑外荷载竖
震力作
Sarma改进法
根虚功原理进行求解
水利水电工程边坡设计
规范(SL3862007)附录D14
第2条
复杂面滑动→基信息
2011119 12 补充：基假设基方程
2011119 13
基假设：
结构面（滑裂面）折线
部结构面（竖结构面）定竖直
结构面均服摩尔库仑破坏准
安全系数定义结构面抗剪强度剪应力值
界水震力（KcW）作结构面时达极限
衡状态
极限衡状态结构面安全系数相
计算方法：
未知数数方程数解方程组求出未知数 计算目标
计算安全系数
计算界加速度系数
交互安全系数计算界加速
度系数
计算kkc关系曲线
交互安全系数范围安全系
数步长
震作
考虑竖震力
竖震加速度系数
竖震力竖震力系数*
条块重量
复杂面滑动→基信息
2011119 14 岩质边坡→三维楔形体稳定分析
2011119 15
计算目标：安全系数定安全系数求锚杆（索）拉力
定荷载值求安全系数 岩质边坡→赤投影分析
2011119 16
赤投影分析：分析种结构面相互关系判定岩体
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