土质边坡稳定性分析.ppt

第七章 土坡稳定性分析 第一节 概述 第二节 无粘性土坡的稳定分析 一、均质干坡和水下坡 当a=φ时，FS=1，此时土体处于极限平衡状态，坡角a为天然休止角。 二、有渗透水流的均质土坡 第三节 粘性土坡的稳定分析 4. 土条i平衡方程： 5. 求解方法： （1）假定条间力的大小与方向的 毕肖普法和瑞典条分法； （2）假定条间力的作用方向的不平衡推力传递法； （3）假定条间力的作用点位置的简布法。 * 土 力 学 第一节 概述 第二节 无粘性土坡的稳定分析 第三节 粘性土坡的稳定分析 第七章 第1页/共26页 土坡： 天然土坡  人工土坡 （土石坝等） 土坡几何形态： 坡肩 坡顶 坡底 坡趾 坡角 坡高 坡面 一、土坡 第七章 第2页/共26页 滑坡：斜坡中一部分土体相对于另一部分土体 滑动的现象，称为滑坡。 分类： （1）粗粒土滑坡 （滑动面多为浅层平面形） （2）粘性土滑坡 （滑动面多为深层圆弧形） 产生原因： （1）土中剪应力增加 （2）土中抗剪强度降低 二、滑坡 第七章 第3页/共26页 研究内容： （1）判断土坡是否稳定 （2）设计合理的土坡 评价方法： 极限平衡理论（条分法） 步骤： 　　　先确定滑面，再计算滑坡的稳定性系数，最后 判断滑动的可能性。 第七章 第4页/共26页 定义：粗粒土所堆筑的土坡称为无粘性土坡 分如下两种情况考虑： 一、均质干坡和水下坡 二、有渗透水流的均质土坡 第七章 第5页/共26页 ? 砂堆 ? W T N R 第七章 第6页/共26页 ? W ? J N T 稳定安全系数 第七章 第7页/共26页 工程设计中常假定滑动面为圆弧面，用圆弧滑动法（极限平衡法的一种）分析粘性土坡的稳定性。 第七章 第8页/共26页 一、整体圆弧滑动法（瑞典圆弧法） d O C A W Tf 整体圆弧滑动受力示意图 第七章 第9页/共26页 二、条分法的基本概念 1. 原理：条分法是将滑动土体竖直分成若干土条，把土条当成刚体，分别求作用于各土条上的力对圆心的滑动力矩和抗滑力矩，然后按下式求土坡的稳定安全系数Ｆｓ： 2. 受力分析图： 第七章 第10页/共26页 1)重力Wｉ 2)条块侧面法向力Pi、Pi+1， 其作用点离弧面为hi、hi+1　 3)条块侧面切向力Hi、Hi+1 4)土条底部的法向力Nｉ、切向力Tｉ， 条块弧段长为li 3. 土条i所受的力包括： 第七章 第11页/共26页 n个土条，n-1个分界面，Pi 、Hi、hi共3(n-1)个未知数；Ni 、Ti共2n个未知数；Fs一个未知数。 若把滑动土体分成n个条块，则共有未知数5n-2个，可建方程4n个，为超静定问题。 第七章 第12页/共26页 第七章 第13页/共26页 1. 求解前提： 不考虑条块间的推力（或假定条块间的推力是作用在一条直线上的，且大小相等，方向相反，即推力产生的合力、合力矩为0）。 2.求解方法： 三、瑞典条分法（Fellenius 条分法） 第七章 第14页/共26页 第七章 第15页/共26页 3.方法的特点： (1)忽略条间力的作用 (2)满足滑动土体整体力矩平衡条件 (3)不满足条块的静力平衡条件 (4)满足极限平衡条件 (5)得到的安全系数偏低，误差偏于安全 第七章 第16页/共26