第七章土坡稳定分析-(精选·公开·课件).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 安全系数的定义 土坡沿着某一滑裂面的安全系数Fs是这样定义的，将土的抗剪强度指标降低为c’/Fs, tan?’/Fs , 则土体沿着此滑裂面处处达到极限平衡，即抗滑强度按下式计算时，滑裂面上处处达到极限平衡： ? =c’e+? tan?’e c’e = c’/Fs；tan?’e = tan?’/Fs 亦即：极限平衡方程： 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： 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 1、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？ 三. 部分浸水无粘性土坡 力平衡法（极限平衡法的一种）：只考虑主矢等于零，不考虑力矩平衡。 假设安全系数为Fs，土体沿滑裂面AD、DC滑动（极限平衡），考虑两个方向的力平衡： ?Fx= 0; ?Fy = 0 未知量有三个：N1、 N2 、Fs 超静定问题 三. 部分浸水无粘性土坡 将滑动土体从折点处竖直分成两块，有四个平衡方程： ?Fxi= 0; ?Fyi = 0， i=1,2 未知量有五个 N1、 N2 、Fs 、P1，? 仍为超静定。 需要引入假定，如? 假定P1平行DC 三. 部分浸水无粘性土坡 分析BCDE块的平衡： P1 +T1/Fs—W1sin ?1 =0 P1= W1sin ?1—(W1cos?1 tg?1)/Fs ?1为水位以上土的内摩擦角。 分析EDA沿AD的滑动稳定性： 将P1、W2沿AD分解为切向力和法向力，算出滑动力与抗滑力，则设沿CD和AD的安全系数相等： Fs =抗滑力/滑动力 三. 部分浸水无粘性土坡 四. 无粘性土的非线性强度指标对滑动面的影响 无粘性土的非线性强度指标使滑动面发生在一定深度处，而非表面 §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。 §3 粘性土坡的稳定分析 1 瑞典圆弧法 2 瑞典条分法 3 简化Bishop条分法 4 普遍条分法(Janbu法) 二、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 二、整体圆弧法(瑞典圆弧法) (一) 分析计算方法 1．假设条件： 二、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） . 当??0时，?n是l(x,y)的函数，无法得到Fs的理论解 二、条分法的基本原理及分析 1．原理 2. 条分法中的求解条件 2. 条分法中的求解条件 Wi是已知的 作用在土条体底部的力与作用点： Ni Ti ti 共3n个 作用在条间上的力及作用点： Pi Hi hi 共3(n-1)个 (两端边界是已知的) 假设总体安全系数为Fs (且每条Fs都相等) Fs 共1个 未知数合计=3n+3(n-1)+1=6n-2 2. 条分法中的求解条件－平衡方程 各条： 水平向静力平衡条件： ?x=0 共n个 垂直向静力平衡条件： ?y=0 共n个 力矩平衡条件： ?M0=0 共n个 n个土条底面上满足极限平衡条件：共n个 整体力矩平衡 1个