上课-土坡分析.ppt

一. 土坡：具有倾斜面的土体 1．天然土坡 一. 土坡：具有倾斜面的土体 1．天然土坡 一、土坡：具有倾斜面的土体 2．人工土坡 一、土坡：具有倾斜面的土体 2．人工土坡 二. 滑坡 Landslides 二. 滑坡 2．造成滑坡的原因 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 坝体内浸润线太高 西藏易贡巨型滑坡 时间：2000年4月9日 规模：坡高3330 m, 堆积体2500m、宽约 2500m，总方量=280-300×106 m3 天然坝：坝高=290 m, 库容=1534 ×106 m3 地质：风化残积土。 险情：湖水以每日0.5 m速度上升。 如何分析、判断？无粘性土坡-相对简单粘性土坡-复杂 一.无渗流的无限长土坡 微单元A自重: W=??V 安全系数的定义 土坡沿着某一滑裂面的安全系数F是这样定义的，将土的抗剪强度指标降低为c’/F, tan?’/F, 则土体沿着此滑裂面处处达到极限平衡，即 ? =c’e+?’e tan?’e c’e = c’/F tan?’e = tan?’/F 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： 二. 有沿坡渗流情况 二. 有沿坡渗流情况 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 三. 部分浸水无粘性土坡 部分浸水无粘性土坡与干坡、完全水下坡相比，安全性如何变化？ 10.3 粘性土坡的稳定分析 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，在平面应变条件下，其滑动面可用一圆弧（圆柱面）近似。 粘性土坡的稳定分析 由于存在粘聚力C，与无粘性土坡不同； 其危险滑裂面位置在土坡深处； 对于均匀土坡，在平面应变条件下，其滑动面可用一圆弧（圆柱面）近似。 1 瑞典圆弧法 泰勒稳定数法 普遍条分法(Janbu法) 4 费伦纽斯条分法 5 简化Bishop条分法 10.3.1整体圆弧法(瑞典圆弧法) 圆弧滑动法由瑞典工程师提出的。冰川沉积厚层软粘土 10.3.1整体圆弧法(瑞典圆弧法) (一) 分析计算方法 1．假设条件： 10.3.1整体圆弧法(瑞典圆弧法) （一）分析计算方法 2. 平衡条件（各力对O的力矩平衡） 10.3.1整体圆弧法(瑞典圆弧法) 10.3.2 泰勒稳定数法 1．基本原理 忽略了所有条间作用力，即： Pi=Hi=hi=0 根据滑动土体的力矩平衡条件，求得稳定安全系数 2. 安全系数计算 Ni方向静力平衡(n个) 3. 条分法计算步骤 4. 瑞典简单条分法的讨论 * 由于忽略条间力， 有些平衡条件不能满足 1. 原理与特点 假设滑裂面为圆弧 不忽略条间作用力 在每条的滑裂面上满足极限平衡条件 每条上作用力在y方向（竖直）上静力平衡 总体对圆心O力矩平衡 2. 求解条件 3．安全系数公式 4 毕肖甫法计算步骤 几种分析计算方法的总结 条分法小节 土体抗剪强度指标的恰当选取是影响土坡稳定分析成果可靠性的主要因素。原则: (1)尽可能采用有效应力方法；(2) 试验条件尽量符合土体的实际受力和排水条件。 一. 两种分析法 有效应力法：使用有效应力强度指标 c?、 ?? 总应力法：使用总应力强度指标 cu 或 ccu、?cu 二. 稳定渗流期土坝抗滑安全系数 1．以土体（颗粒+孔隙水）整体取为隔离体 2．以瑞典简单条分法为例－不计条间力 3．计算－对圆心取矩 案例分析－2004.10.5 稳定分析 原因 1 勘探为岩石，实为粘性土，Ip＝13～14 2 降雨导致强度降低以及孔隙水压力 快剪试验结果 不浸水cq ＝50.0 kPa，?q＝24.8o。 浸水后cq ＝27.7 kPa，?q＝8.9o。 利用STAB95计算安全系数为0.854 P223 习题10.3 有沿坡渗流情况 降雨 正常蓄水土坝下游 水位骤降的土坝上游 逸出段 10.2 无粘性土坡的稳定分析 (3) 抗滑力： (2) 滑动力： 1．沿坡渗流无限长砂土坡安全系数 (4) 安全系数： (1)取微单元A的土骨架为隔离体 作用力 渗透力： 底面支撑力N，底面抗滑力R W’ R N J A ? ?l ?h 10.2 无粘性土坡的稳定分析 当渗透力与水平面的夹角和坡面相同时 10.2 无粘性土坡的稳定分析 A ? ?l ?h θ N R J W 当渗透力与水平面的夹角和坡面不相同时 2. 讨 论 与所选?V大小无关，亦即在这种坡中各点安全系数相同 与容重有关 W R N J 10.2