9土坡稳定分析.doc

第八章土坡稳定分析 ????由于边坡表面倾斜，在岩土体自重及其外力作用下，整个岩土体都有从高处向地处滑动的趋势，当边坡丧失其原有的稳定性，一部分岩土体相对于另一部分岩土体发生滑坡现象。引起滑坡的根本原因在于土体内部某个面上的剪应力达到它的抗剪强度，稳定平衡遭到破坏。剪应力达到抗剪强度的原因在于两个方面：????一是由于剪应力的增加，使土体内部剪应力加大；二是由于土体本身抗剪强度的减小，导致剪应力达到其抗剪强度。一、无粘性土坡稳定分析1、一般情况下的无粘性土土坡 ????对于均质的无粘性土土坡，土颗粒之间无粘结力，对于土坡而言，只要位于坡面上的土颗粒能够保持稳定，那么整个土坡就是稳定的。 ????最大抗剪力与下滑力之比为无粘性土土坡稳定安全系数。???????????2、有渗流作用时的无粘性土坡????当土坡中存在渗流作用时，土体内部的渗流作用会使土体受到渗流力的作用，导致土坡稳定安全系数降低。顺坡出流时，安全系数为??????????二、粘性土土坡稳定分析????粘性土由于颗粒之间存在粘结力，发生滑坡时是整块土体向下滑动的，坡面上任一单元体的稳定条件不能用来代表整个土坡的稳定条件，因此要考虑对土坡整体进行稳定性分析。1、瑞典圆弧法 ????对于均质粘性土土坡，实际的滑动面与圆柱面接近，安全系数采用滑动面上的最大抗滑力矩与滑动力矩之比来确定。 2、条分法????对于大于零的粘性土土坡，滑动面上各点的抗剪强度与该点的法向应力有关，在假定整个滑动面各点安全系数相同的前提下，首先要求设法求出滑动面上法向应力的分布，才能求得安全系数值。常见的方法是将滑动土体分成若干条块，分析每一条块上的作用力，然后利用每一土条上的力和力矩的静力平衡条件，求出安全系数表达式。?????????????????????????? 3、泰勒图表法泰勒通过上述土坡稳定分析，通过分析归纳出影响土坡稳定性的五个参数，分别是土的抗剪强度指标C和，土的重度，坡角，极限坡高Hcr。通过定义稳定数????????????????????????????????????按不同的绘出与NS的关系曲线，采用泰勒图表法可以解决简单土坡稳定分析中的问题。三、土坡稳定分析中的一些问题1、挖方边坡与天然边坡2、土的抗剪强度指标的选取3、圆弧滑动条分法的讨论4、安全系数的采用 第一节 无粘性土坡稳定分析提示：双击自动滚屏　 一、一般情况下的无粘性土土坡 ????对于均质的无粘性土土坡，土颗粒之间无粘结力，对于土坡而言，只要位于坡面上的土颗粒能够保持稳定，那么整个土坡就是稳定的。 ????最大抗剪力与下滑力之比为无粘性土土坡稳定安全系数。??????????????对于均质无粘性土土坡，理论上只要坡角小于土的内摩擦角，则无论土坡的高度为多少，土坡总是稳定的。二、有渗流作用时的无粘性土坡 ????当土坡中存在渗流作用时，由于土体内部的渗流作用会使土体受到渗流力的作用。若顺坡出流时，渗流方向与坡面平行，渗流力的方向也与坡面平行，此时使土体下滑的剪切力增大，相应安全系数会降低。 ?????????????????????由于’/sat≈1/2，因此在坡面有顺坡渗流作用时，无粘性土土坡稳定安全系数将近降低一半。  第二节 粘性土土坡稳定分析提示：双击自动滚屏　 一、瑞典圆弧法???? 粘性土土坡由于颗粒之间存在粘结力，发生滑坡时是整体滑动的，因此要考虑对土坡整体进行稳定性分析。 ????对于均质粘性土土坡，实际的滑动面与圆柱面接近，安全系数采用滑动面上的最大抗滑力矩与滑动力矩之比来确定。?????? ????粘性土土坡发生滑坡之前，坡顶常出现竖向裂缝，裂缝深度可以按照土压力的临界深度计算，裂缝的出现将使滑弧长度减小，如果裂缝中积水，还要考虑静水压力对土坡稳定的不利影响。二、条分法 ???? ????对于大于零的粘性土土坡，滑动面上各点的抗剪强度与该点的法向应力有关，在假定整个滑动面各点安全系数相同的前提下，首先要求设法求出滑动面上法向应力的分布，才能求得安全系数值。常见的方法是将滑动土体分成若干条块，分析每一条块上的作用力，然后利用每一土条上的力和力矩的静力平衡条件，求出安全系数表达式。 ???????????????????????条分法是一种试算法，应选取不同圆心位置和不同半径进行计算，求最小的安全系数，即为粘性土土坡稳定安全系数。三、泰勒图表法????泰勒通过上述土坡稳定分析，通过分析归纳出影响土坡稳定性的五个参数，分别是土的抗剪强度指标c和，土的重度，坡角，极限坡高Hcr。通过定义稳定数????????????????????????按不同的绘出与NS的关系曲线，采