5.2 稳定性计算

5.2.1 边坡破坏模式、稳定状态和破坏趋势初步判断应采用工程类比法、图解法等,然后再采用相应的计算方法。

5.2.2 边坡稳定计算应根据边坡破坏机理选择二维或三维方法,二维稳定分析计算应选择有代表性的地质剖面。

5.2.3 边坡稳定应按不同工况组合计算,边坡稳定系数应符合本标准第3.0.7条的规定。爆破振动力和地震力荷载可采用拟静力法。地震动峰值加速度应符合现行国家标准《中国地震动参数区划图》GB 18306的规定。当采用拟静力法时,爆破震动力和地震力荷载计算应符合下列规定:

1 抗震稳定计算时,各条块的地震惯性力应按下式计算:

img

式中:Fi——第i条块的水平地震惯性力(kN);

a——设计地震加速度(m/s2);

ξ——折减系数,可取0.25;

βi——第i条块的动态分布系数,可取βi=1;

Wi——第i条块的重量(kN);

g——重力加速度(m/s2)。

2 边坡稳定计算时,若考虑爆破振动力,各条块的水平爆破力可按下列公式计算:

img

式中:img——第i条块爆破振动力的水平向等效静力(kN);

ai——第i条块爆破振动质点水平向最大加速度(m/s2);

βi——第i条块的爆破动力系数,可取βi=0.1~0.3;

Wi——第i条块的重量(kN);

g——重力加速度(m/s2);

f——爆破振动频率(Hz);

Vi——第i条块重心处质点水平向振动速度(m/s);

Q——爆破装药量,齐发爆破时取总装药量,分段延时爆破时取最大一段的装药量(kg);

Ri——爆破区药量分布的几何中心至观测点或建筑物、防护目标的距离(m);

Kα——与采掘场地质条件、岩体性质、爆破条件等有关的系数,由振动检测和测试数据获取。

5.2.4 边坡稳定计算时,应考虑地下水、地表水对边坡稳定的影响,并应符合下列规定:

1 岩体的自重在浸润线以上应采用天然重度,在浸润线以下应采用浮重度。对有地下水渗流的岩体,采用浮重度计算时应考虑渗透水压力作用,各条块的渗透水压力可按下式计算:

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式中:Pwi——条块i的渗透水压力(kN);

γw——水的重度(kN/m3);

Vi——条块i单位宽度岩土体的水下体积(m3);

Ji——条块i地下水渗透坡降。

2 根据岩质边坡中地下水位线对边坡体某点的孔隙压力进行估算时,可视岩体性质、结构面的发育及其连通程度,按类似工程经验,对其水头进行折减;

3 对降雨造成边坡坡体表层一定深度范围内形成暂态饱和区的情况,在计算孔隙压力时,宜进行折减。

5.2.5 岩体结构面抗剪强度指标试验应符合现行国家标准《工程岩体试验方法标准》GB/T 50266的有关规定。已滑移的滑坡,其滑动面的抗剪强度指标宜取残余强度,或取反分析强度值。

5.2.6 岩体抗剪强度指标应采用室内试验、现场原位试验等方法确定,无条件进行试验时,可采用反演分析、经验类比等方法综合分析确定。排土场边坡应根据不同排弃物料组成和基底的岩土性质,选择合理的计算参数。

5.2.7 边坡稳定计算方法,根据边坡破坏类型和可能的破坏模式,可按下列规定确定:

1 均质土体或较大规模破裂结构岩体边坡可采用圆弧滑动法计算;当土体或岩体中存在对边坡稳定性不利的软弱结构面时,宜采用以软弱结构面为滑动面进行计算;

2 对较厚的层状土体边坡,宜对含水量较大的软弱层面或土岩结合面采用平面滑动或折线滑动法进行计算;

3 对可能产生平面滑动的岩(土)体边坡,宜采用平面滑动法进行计算;

4 对可能产生折线滑动面的岩(土)体边坡,宜采用折线滑动法进行计算;

5 对结构复杂的岩体边坡,可采用赤平投影对优势结构面进行分析计算,或采用实体比例投影法进行计算;

6 对可能产生倾倒的岩体,宜进行倾倒稳定性分析;

7 对边坡破坏机制复杂的岩体边坡,宜结合数值分析法进行分析。

5.2.8 排土场边坡稳定,除排土场本身的稳定计算外,尚应验算排土场基底极限承载能力、基底变形、最大排弃高度。

5.2.9 当边坡可能存在多个滑动面时,对各个可能的滑动面均应进行稳定计算。

5.2.10 边坡稳定计算应进行敏感性分析,宜根据对边坡稳定影响程度选择以下内容:

1 水压变化;

2 不同含水率弱层强度的变化;

3 边坡几何尺寸变化;

4 岩土体强度指标变化;

5 其他因素变化。