土力学7边坡稳定分析资料精要.ppt

一. 土坡：具有倾斜面的土体 1．天然土坡 1．天然土坡 2．人工土坡 2．人工土坡 二. 滑坡 Landslides 2、为什么会滑坡？ 地震引发的滑坡 暴雨与地震引发泥石流-菲律宾 云南徐村水电站溢洪道土坡滑坡－开挖 概述 如何分析、判断？无粘性土坡-相对简单粘性土坡-复杂 第二节 无粘性土土坡的稳定分析 一. 无渗流的无限长土坡 微单元A自重: W=??V 无渗流的无限长土坡讨论 当?=?时，Fs=1.0，天然休止角 二. 有沿坡渗流情况 自重： 与无渗流比较Fs减小近一倍 注：意味着原来稳定的坡，有沿坡渗流时可能破坏 第三节 粘性土土坡整体圆弧滑  动及条分法 强度参数：粘聚力C，内摩擦角? 破坏形式：危险滑裂面位置在土坡深处，对于均匀土坡，其滑动面可用一圆弧（圆柱面）近似。 一、整体圆弧法(瑞典圆弧法) (一) 分析计算方法 1．假设条件： 2. 平衡条件（各力对O的力矩平衡） 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、适用于饱和粘土 二、 条分法的基本原理及分析 1 瑞典条分法：不考虑条间力，减少3(n-1） 2 简化毕肖普法：切向条间力为0，减少n－1个 3 Janbu法：条间法向作用力的作用点在滑面以上1/3土条高处，减少n－1个 4 不平衡推力传递法：条间力合力作用方向与上一条土条底面平行，减少n－1个 5 Morgenstern-Price方法、陈祖煜的通用条分法、Spencer方法、Sarma方法等 第四节 瑞典条分法 1．基本假设： 滑面为圆弧面； 垂直条分； 所有土条的侧面上无作用力； 所有土条安全系数相同。 2. 安全系数计算 3. 简单条分法计算步骤 4.成层土和坡顶有超载时安全系数的计算 坡顶有超载时安全系数的计算 5.有地下水和稳定渗流时安全系数的计算 土坡部分浸水，无渗流，此时水下土条重量都应按饱和容重计算，同时还要考虑滑动面上的空隙水压力和作用在土坡坡面上的水压力 考虑渗流的影响，‘代替法’，用浸润线以下坡外水位以上所包围的同体积水重对滑动圆心的力矩来代替渗流力对圆心的滑动力矩。 静水条件下安全系数的计算 6.考虑地震作用时安全系数计算 在地震区，由于地壳的振动而引起动力作用，将影响到边坡的稳定性，在分析时必须予以考虑。根据规范推荐的方法，采用拟静力法。 假定在地震时每一土条重心处作用着一个水平向的地震惯性力Qi ，对于设计烈度为8，9度的建筑物，则同时还要加上一个竖向的地震惯性力Qi’。由于这两个惯性力的影响，边坡的安全系数将减小。 7.瑞典条分法的讨论 第五节 毕肖甫(Bishop)法 基本假设： 滑弧为圆弧面； 垂直条分； 所有土条安全系数相同； 考虑土条的侧向受力。 一、Bishop－有效应力分析 Bishop－有效应力分析 二、Bishop－总应力分析 三、 毕肖甫法计算步骤 无粘性土坡滑面一般为平面，均质粘性土坡滑面一般为圆弧面 当边坡中存在明显的软弱夹层时，或在层面倾斜的岩面上填筑土堤、挖方中遇到裂隙比较发育的岩土体或有老滑坡体等滑坡将在软弱面上发生，其破坏面将与圆柱面相差甚远。圆弧滑动分析的瑞典条分法和Bishop法不再适用 Janbu和不平衡推力传递法 一、杨布普遍条分法 基本假设和受力分析：假定土条间合力作用点位置为已知，这样减少了n-1个未知量。条间作用点位置对土坡稳定安全系数影响不大，一般假定其作用于土条底面以上1/3高度处，这些作用点连线称为推力线。 杨布普遍条分法－杨布法计算公式 计算步骤（1）（2）（3）（4） 杨布条分法基本可以满足所有的静力平衡条间，所以是“严格”方法之一，但其推力线的假定必符合条间力的合理性要求（即土条间不产生拉力和剪切破坏）。 二、不平衡推力传递法 山区土坡往往覆盖在 起伏变化的基岩上， 土坡失稳多数沿这些 界面发生，形成折线 滑动面，对这类边坡 的稳定分析可采用不 平衡推力传递法 不平衡推力传递法－计算公式推导 不平衡推力传递法－计算步骤 不平衡推力传递法计算时，先假设安全系数为1，然后从坡顶的一条开始逐条向下推求Pi，直至求出最后一条的推力Pn，Pn必须为零，否则要重新假定安全系数，重新计算。 使用不平衡推力法计算时，抗剪强度指标可根据土的性质和当地经验，采用试验和滑坡反算相结合的方法确定 分条之间不能承受拉力，所以任何土条的推力如果为负，则推力不再向下传递，而对下