土力学第七章.ppt

第七章 边坡稳定分析 7－1 概述 边坡：具有倾斜坡面的岩土体。 土坡：具有倾斜坡面的土体。 7－1 概述 天然边坡 7－1 概述 天然边坡 7－1 概述 人工边坡 7－1 概述 人工边坡 7－1 概述 7－1 概述 7－1 概述 7－1 概述 7－1 概述 7-1 概述 7-1 概述 7-1 概述 7－2 无粘性土的土坡稳定 7－2 无粘性土的土坡稳定 7－3 粘性土土坡整体圆弧滑动及条分法 7－3 粘性土土坡整体圆弧滑动及条分法 7－3 粘性土土坡整体圆弧滑动及条分法 7－3 粘性土土坡整体圆弧滑动及条分法 7－3 粘性土土坡整体圆弧滑动及条分法 7－3 粘性土土坡整体圆弧滑动及条分法 7－3 粘性土土坡整体圆弧滑动及条分法 7－4 瑞典条分法 7－4 瑞典条分法 7－4 瑞典条分法 7－4 瑞典条分法 7－4 瑞典条分法 7－4 瑞典条分法 7－4 瑞典条分法 7－4 瑞典条分法 7－4 瑞典条分法 条分法计算步骤 7-5 毕肖普法 7-5 毕肖普法 7-5 毕肖普法 7-5 毕肖普法 毕肖普法计算步骤 杨布法计算步骤 几种分析计算方法的总结 “S-Q”强度包线其实就是有效应力强度包线CD与不固结不排水剪总应力强度包线UU的组合，而“S-R”强度包线则是有是有效应力强度包线CD与固结不排水剪总应力强度包线CU的组合。 对于考虑地基堆载受压固结或坝体施工期孔隙应力消散对强度增长的影响时，要考虑不同时期的固结度，对采用不同的计算公式应采用相应的强度指标 理论上讲，处于极限平衡状态时土坡的稳定安全系数等于1。 在实际工程中，有些土坡的安全系数虽大于1，还是发生了滑动，而有些土坡的安全系数小于1，却是稳定的。产生这些情况的主要原因，是因为影响安全系数的因素很多，如抗剪强度指标的选用，计算方法和计算条件的选择等。 目前对于土坡稳定容许安全系数的数值，各部门尚无统一标准，考虑的角度也不一样，在选用时要根据规范，特别要注意计算方法、强度指标和容许安全系数必须互相配套，来查相应的规范，并要根据工程不同情况，结合当地已有实践经验加以确定。 如现行的港工规范对直剪快剪指标就不推荐使用 谢谢！ 2、代替法 土坡中有稳定渗流： 代替法：用浸润线以下，坡外水位以上所包围的同体积的水重对滑动圆心的力矩来代替渗流力对圆心的滑动力矩的方法。 三、有地下水和稳定渗流时 2、代替法 土坡中有稳定渗流： 三、有地下水和稳定渗流时 圆心O，半径R 分条 编号 列表计算 Wi bi ?i 变化圆心O和半径R Fs最小 END A O R C ai b B n i 3 2 1 有效应力分析 作用力有：土条自重；作用于土条底面的切向抗剪力、有效法向反力、孔隙水压力；在土条两侧分别作用有法向力和及切向力。 有效应力分析 有效应力分析 总应力分析 圆心O，半径R 设 Fs=1.0 计算 mi END 计算 YES No 分条并计算Wi、bi、?i 注意事项： 7-5 毕肖普法 (1) 对于为?i负值的那些土条，要注意会不会使mi趋近于零。如果是这样，简化毕肖普条分法就不能使用，因为此时，Ni会趋于无限大，这显然是不合理的。当任一土条的mi小于或等于0.2时，计算就会产生较大的误差，此时最好采用别的方法。 (2)当坡顶土条的很大? i时，会使该土条出现Ni0，此时可取它的Ni=0计算. 7-6 非圆弧滑动面土坡稳定分析 一、杨布普遍条分法 （一）基本假设和受力分析 Wi hti Ei hti+1 Ei+1 Xi Xi+1 bi 假定条块间水平作用力的位置 假定条间力的作用点在土条底面以上1/3高度处。 （二）计算公式 竖直方向： 水平方向： 力矩平衡： 边界条件： 安全系数定义和破坏准则： Wi hti Ei hti+1 Ei+1 Xi Xi+1 bi 7-6 非圆弧滑动面土坡稳定分析 一、杨布普遍条分法 假设?Xi=0，同毕肖普法计算Fs 计算?Ei ，Ei 计算Xi ， ?Xi END 计算 YES No 7-6非圆弧滑动面土坡稳定分析 二、不平衡推力法 （一）基本假设和受力分析 假设条间力的合力与上一土条底面平行。 7-6 非圆弧滑动面土坡稳定分析 二、不平衡推力法 （二）计算公式 土条底面法向力的平衡： 土条底面切向力的平衡： 安全系数定义及摩尔—库仑破坏准则： 7-6 非圆弧滑动面土坡稳定分析 二、不平衡推力法 （二）计算公式 7－7 讨论 一、填方与挖方土坡底稳定性分析 填方 7－7 讨论 一、填方与挖方土坡底稳定性分析 挖方 各条水平力 各条垂