土坡的稳定性分析课件.ppt

江、河、湖、海岸坡、山、岭、丘等均为天然坡,1天然土坡,一 土坡的类型,2人工土坡,挖方：沟、渠、坑、池,填方：堤、坝、路基、堆料,第1节 概述,二 滑坡现象,什么是滑坡？ 为什么会滑坡？,一部分土体在外因作用下，相对于另一部分土体滑动,1滑坡的危害：,1）振动：地震、爆破,2）土中水位升、降,4）水流冲刷：使坡脚变陡,5）冻融：冻胀力及融化含水量升高,6）人工开挖：基坑、船闸、坝肩、隧洞出入口,3）降雨引起渗流、软化,2造成滑坡的原因,第一节 土的类型与滑坡现象,3 滑坡形式,平移,崩塌,转动,流滑,第一节 土的类型与滑坡现象,第2节 无粘性土坡的稳定性分析,破坏形式：表面浅层滑动,1）微单元A自重: W=V,2）沿坡滑动力：,3）对坡面压力：,（由于无限土坡两侧作用力抵消）,4）抗滑力：,5）抗滑安全系数：,W,T,N,坡与水平夹角为 砂土内摩擦角为,W,R,N,A,一、全干或全部淹没的土坡,当=时，Fs=1.0，天然休止角,安全系数与土容重无关,与所选的微单元大小无关,坡内任一点或平行于坡的任一滑裂面上安全系数Fs都相等,二、有渗流作用的土坡,详见P200,第二节 均质无粘性土坡的稳定分析,第3节 粘性土坡的整体稳定性分析,整体圆弧滑动法（瑞典圆弧法）,均质土,二维,圆弧滑动面,滑动土体呈刚性转动,在滑动面上处于极限平衡条件,假设条件,平衡条件（各力对圆心O的力矩平衡）,(1) 滑动力矩：,(3) 安全系数：,(2) 抗滑力矩：,d,讨论：,1 当 0 时，n 是 l(x,y) 的函数，无法得到 Fs 的理论解,2 其中圆心 O 及半径 R 是任意假设的，还必须计算若干组（O, R）找到最小安全系数 最可能滑动面,3 适用于饱和软粘土，即 =0 情况,瑞典条分法（简单条分法）,A,O,R,C,i,b,B,i,di,Ti,Ni,Wi,Wi,hi,Pi,hi+1,Pi+1,Hi+1,Ni,Ti,Hi,第i条土的作用力:,A,O,R,C,s,b,B,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6,7,(一)条分法的基本原理,假定各土条条间作用力为零。,稳定安全系数计算:,Ni方向静力平衡,滑动面上极限平衡,总体对圆心的力矩平衡滑动力矩=抗滑力矩,第i土条受力分析:,（二）瑞典条分法计算步骤,2.以b=R/10为宽度分条,3.编号：过圆心垂线为0#条中线，右侧为正，编号递增；左侧为负，编号递减,4.列表计算 li Wi i以及安全系数,1.初选圆心O和半径R,6.算至Fs最小结束,5.变化圆心O和半径R，返回1重复步骤14,如果土坡部分浸水，此时水下土条的重量都应按饱和容重计算，同时还要考虑滑动面上的孔隙水压力和作用在土坡坡面上的水压力。渗流力的计算方法有多种，如流网法，代替法和静水压力法等。目前国内外再土坡稳定分析中常采用“代替法”，代替法就是用滑动体周界上的水压力和滑动体范围内的水重作用来代替渗流力的作用。,渗流力的计算,用代替法考虑渗流力对土坡稳定的影响，仅是在安全系数计算公式中，土条重量在浸润线以上者用天然容重，坡外水位以下者用浮容重计算，而对浸润线以下坡外水位以上土条的重量分子用浮容重，分母则用饱和容重计算。,由于在考虑渗流作用时，通常都认为土体本身已在自重作用下完全固结稳定，滑动面上的超孔隙水应力全部是由渗流引起的。因此，由稳定渗流引起的土坡稳定问题应属于有效应力的分析的范畴。,忽略条间切向力：n-1,2n-1,假定滑动面上作用点位置：n,未知数: 4n-1 方程数: 4n,假定：,圆弧滑裂面；条间力切向力=0,不考虑分条间竖向力的简化毕肖普法,