理正岩土使用手册-岩质边坡稳定

第一章功能概述理正岩质边坡（稳定）分析软件主要功能是分析计算简单平面、复杂平面、简单三维楔体岩质边坡的稳定计算及相关的分析。考虑的因素包括：岩体结构的结构面、裂隙、裂隙水、外加荷载、锚杆及结构面的抗剪强度、地震作用等。简单平面稳定问题：1）利用极限平衡法及莫尔－库仑准则进行分析，计算岩体的稳定安全系数、设计锚杆、及反分析滑面的抗剪强度指标；2）可分析坡角、坡高、裂隙水等与安全系数的关系曲线；3）可按几种不同方法计算岩石压力等。复杂平面稳定问题：1）对于不加锚杆、不加外部荷载的情况可采用Sarma法计算安全；对于有锚杆、有外部荷载的情况只能采用通用方法（扩展Sarma法）计算安全系数，这是理正依据Sarma法改进的公式计算安全系数；2）分析计算临界地震加速度系数；3）分析计算临界地震加速度系数与安全系数的关系曲线等。简单三维楔体稳定问题：1）利用空间张量法分析空间三维楔体的形状，并分析三维楔体在体积力、锚杆力、地震作用、外加荷载等作用，考虑结构面的抗剪强度，计算三维楔体的稳定系数；2）分析在给定安全系数的条件下，计算锚杆的最小拉力等。2010-5-26前言I:/工作/…/04岩质边坡1.htm1/1第二章快速操作指南2.1操作流程理正岩质边坡稳定分析软件的操作流程如图2.1-1，每一步骤都有相对应的菜单操作。图2.1-1操作流程2.2快速操作指南2.2.1选择工作路径图2.2-1指定工作路径注意：此处指定的工作路径是所有岩土模块的工作路径。进入某一计算模块后，还可以通过按钮【选工程】重新指定此模块的工作路径。2.2.2选择岩质边坡型式选择参与计算的岩质边坡型式，选择界面如下图：2010-5-26前言I:/工作/…/04岩质边坡2.htm1/30图2.2-2岩质边坡型式选择2.2.3增加计算项目点击【工程操作】菜单中的“增加项目”菜单或“增”按钮来新增一个计算项目。图2.2-3工程操作界面2.2.4编辑原始数据录入或选择简单平面滑动稳定分析中所需的各种原始数据，交互窗口如图2.2-4。2010-5-26前言I:/工作/…/04岩质边坡2.htm2/30图2.2-4简单平面滑动数据交互对话框录入或选择复杂平面滑动稳定分析中所需的各种原始数据，交互窗口如图2.2-5。图2.2-5复杂平面滑动数据交互对话框录入三维楔形体滑动稳定分析所需的各种原始数据，交互窗口如图2.2-6。图2.2-6三维楔形体滑动数据交互对话框注意：2010-5-26前言I:/工作/…/04岩质边坡2.htm3/301.集中的参数交互界面，即把几乎所有的参数置于一个界面上，操作简单，大大提高了人机交互的效率，这是理正岩土系列软件的一个共性特征。2.同时提供了有关参数的即时弹跳说明信息，方便用户理解参数的意义。2.2.5当前项目计算在数据交互对话框中设置好各项参数，点击【计算】按钮来进行当前题目的计算；或者单击【辅助功能】菜单的“计算”。2.2.6计算结果查询图2.2-7计算结果查询界面计算结果查询界面分为左右两个窗口，左侧窗口用于查询图形结果，右侧窗口用于查询文字结果。第三章操作说明3.1关于计算例题的编辑3.1.1增加例题与删除当前例题1．通过【工程操作】菜单的“增加项目”和“删除当前项目”来增加一个新的例题或删除当前的例题。2．“增”或“删”按钮增加一个新的例题或删除当前的例题。点击“算”按钮打开当前模块的交互界面。3.1.2数据的读写通过【辅助功能】菜单的“读入数据文件”可以将原来保存好的数据读进来进行计算；通过【辅助功能】菜单的“数据存盘到文件”可以将当前例题的数据保存在磁盘上。2010-5-26前言I:/工作/…/04岩质边坡2.htm4/303.1.3把典型例题加入例题模板库实际工程中会有一些具有一般代表性的典型例题，当完成该例题的数据交互后，可通过【辅助功能】菜单中的“将此例题加入模板库”把该例题存为例题模板，从而在每次新增例题时可以重复调用该例题的数据，在此基础上修改少量的数据进行计算。3.2计算简图辅助操作菜单在数据交互界面的左侧图形窗口单击鼠标右键，弹出图形显示快捷菜单，使用该菜单可有效的查看计算简图，可把计算简图存为DXF格式的文件，用AUTOCAD等图形编辑器进行编辑。3.3快速查询图形结果3.3.1选择输出图形结果计算结果查询界面的左侧为计算结果图形，参见图2.2-7。3.3.2图形查询辅助工具1．图形查询工具栏2．图形查询快捷菜单在图形结果查询窗口单击鼠标右键，弹出图形查询快捷菜单，可以方便地查看图形。2010-5-26前言I:/工作/…/04岩质边坡2.htm5/303．【图形查询】菜单3.4计算书的编辑修改文字结果可以使用文字编辑菜单进行编辑，也可以用其它文本编辑器进行编辑。3.5关于数据和结果文件数据和结果文件位于用户设定好的工作目录下。简单平面滑动稳定分析数据文件格式为*.SRS，复杂平面滑动稳定分析数据文件格式为*.PRS，三维楔形体滑动稳定分析数据文件格式为*.WDG，图形文件格式*.DXF，计算书格式为*.RTF。第四章编制依据2010-5-26前言I:/工作/…/04岩质边坡2.htm6/30⑴E.HoekJ.W.Bray著卢世宗等译《岩石边坡工程》冶金工业出版社1983年5月第一版1985年12月第二次印刷⑵重庆市地方标准《建筑边坡支护技术规范(报批稿)》DBXX-XX⑶SarmaK.S.,StabilityAnalysisofEmbankmentsandSlopes.J.Geotech.Am.Soc.Civ.Engrs,105,GT.12,PP.1511-1524,1979⑷K.KovariandP.Fritz，AUnifiedApproachtoRockSlopeStabilityAnalysis，SwissFederalInstituteoftechnology,Zurich1987⑸K.KovariandP.Fritz，RecentDevelopmentsintheAnalysisandMonitoringofRockSlopes，SwissFederalInstituteoftechnology,ZurichIVthinternationalSymposiumonLandslides,Toronto,1984⑹K.KovariandP.Fritz，SlopeStabilitywithPlane,WedgeandPolygonalSlidingSurfacesSwissFederalInstituteoftechnology,ZurichinternationalSymposiumonrockmechanicsrelatedtoDamfoundations,1978⑺张有天周维垣《岩石边坡的变形与稳定》中国水利水电出版社1999.51999年4月第一版1999年4月第一次印刷⑻陈祖煜弥宏亮汪小刚边坡稳定三维分析的极限平衡法　岩土工程学报第23卷第5期（总125期）2001年9月⑼徐志英《岩石力学》中国水利水电出版社1993年6月第三版2001年9月第七次印刷⑽沈明荣《岩体力学》同济大学出版社1999年3月第一版2000年7月第二次印刷第五章编制原理5.1概述1．几何模型简单平面滑动复杂平面滑动简单三维楔体滑动图5.1-1简单平面滑动图图5.1-2复杂平面滑动图5.1-3三维楔形体滑动2．计算方法极限平衡法Sarma法通用方法（扩展Sarma法）重庆市地方标准建筑边坡支护技术规范方法3．破坏准则:摩尔－库仑准则4．其他问题裂隙水地震力超载（集中力）2010-5-26前言I:/工作/…/04岩质边坡2.htm7/30锚杆5．岩层模型通过钻孔参数建立岩层模型，见下图5.1-4：图5.1-4岩层（钻孔）模型5.2简单平面稳定分析5.2.1极限平衡法1．计算安全系数图5.2.1-1简单平面极限平衡法计算简图（5.2.1-1）（5.2.1-2）（5.2.1-3）（5.2.1-4）重力作用：（5.2.1-5）（5.2.1-6）（5.2.1-7）地震作用：2010-5-26前言I:/工作/…/04岩质边坡2.htm8/30（5.2.1-8）（5.2.1-9）（5.2.1-10）外荷载作用：（5.2.1-11）（5.2.1-12）裂隙水作用：（5.2.1-13）（5.2.1-14）（5.2.1-15）（5.2.1-16）锚杆作用：（5.2.1-17）（5.2.1-18）（5.2.1-19）（5.2.1-20）（5.2.1-21）（5.2.1-22）（5.2.1-23）（5.2.1-24）式中：k——安全系数；N——结构面上的正压力（kN）；T——结构面上的下滑力（kN）；R——平行于结构面方向的抗滑力（kN）；W——滑体重力（kN）；Ai——第i岩层总面积（m2）；N2010-5-26前言I:/工作/…/04岩质边坡2.htm9/30N1——重力在垂直于结构面方向的分力（kN）；T1——重力在平行于结构面方向的分力（kN）；Ne——地震力在垂直于结构面方向的分力（kN）；Te——地震力在平行于结构面方向的分力（kN）；Np——外荷载在垂直于结构面方向的分力（kN）；Tp——外荷载在平行于结构面方向的分力（kN）；Nw——裂隙水压力在垂直于结构面方向的分力（kN）；Tw——裂隙水压力在平行于结构面方向的分力（kN）；Nt——锚杆锚固力在垂直于结构面方向的分力（kN）；Tt——锚杆锚固力在平行于结构面方向的分力（kN）；H——边坡的高度（m）；α——结构面倾角（度）；c——结构面粘聚力（kN/m2）；φ——结构面摩擦角（度）；γi——第i岩层容重（kN/m3）；L——结构面长度（m）；E——水平地震作用力（kN），向左为正；Kh——地震动峰值加速度；C——地震作用综合系数；γ0——边坡工程重要性系数；γE——抗震重要性系数；Px——水平方向外荷载作用（kN），图示方向为正；Py——竖直方向外荷载作用（kN），图示方向为正；Pw——张裂隙中裂隙水作用（kN）；U——滑裂面上裂隙水作用（kN）；z——张裂隙中裂隙水的高度（m），从张裂隙底部开始算起；Nti——第i道锚杆锚固力在垂直于结构面方向的分力（kN）；Tti——第i道锚杆锚固力在平行于结构面方向的分力（kN）；Rmi——第i道锚杆在每沿米范围内提供的锚固力（kN）；Rmi1——第i道锚杆在每沿米范围内抗拔承载力（kN）；Rmi2——第i道锚杆在每沿米范围内由钢筋提供的抗拉承载力（kN）；Rmi3——第i道锚杆在每沿米范围内钢筋与砂浆之间提供的抗拔承载力（kN）；ξ1——锚固体与地层粘结工作条件系数，永久性锚杆取1.00，临时性锚杆取1.33；ξ2——锚杆钢筋抗拉工作条件系数，对永久性锚杆取0.69，对临时性锚杆取0.92；ξ3——钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数，永久性锚杆0.60，临时性锚杆0.72；fbi——钢筋与锚固砂浆粘结强度设计值（kPa），可按表5.2.1-1取值；θi——第i道锚杆入射角（度）；Lia——第i道锚杆有效锚固段长度（m），是指锚固段在结构面以外的部分；Σqsik——第i道锚杆和岩石摩阻力（kPa）；Di——第i道锚杆锚固段直径（mm）；ni——第i道锚杆中钢筋的根数；γs——荷载分项系数；six——第i道锚杆水平间距（m）；di——第i道锚杆中钢筋的直径（mm）；fyi——第i道锚杆中钢筋抗拉强度设计值（N/mm2）。钢筋、钢绞线与砂浆的粘结强度设计值fbi（MPa）表5.2.1-12010-5-26前言I:/工作/…/04岩质边坡2.htm10/30锚杆类型水泥浆或水泥砂浆强度等级M25M30M35水泥砂浆与螺纹钢筋间2.102.402.70水泥砂浆与钢绞线、高强钢丝间2.752.953.40注：1.当采用二根钢筋点焊成束的做法时，粘结强度应乘0.85折减系数；2.当采用三根钢筋点焊成束的做法时，粘结强度应乘0.7折减系数；3.成束钢筋的根数不应超过三根，钢筋截面总面积不应超过锚孔面积的20％。当锚固段钢筋和注浆材料采用特殊设计，并经经