cA第3章边坡稳定性分析.ppt

1）微单元A自重: W=??V 当?=?时，Fs=1.0，天然休止角 (1) 自重： 意味着原来稳定的坡，有沿坡渗流时可能破坏 (1) 与坡面成一定角度 粘性土坡的稳定分析(边坡稳定极限平衡分析的条分法) 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 整体圆弧滑动法（瑞典Petterson） 2 瑞典条分法（瑞典Fellenius） 3 毕肖普法（ Bishop） 4 Janbu法 5 不平衡推力传递法 6 Sarma方法 7 Spencer方法 8 Morgenstern-Price方法 9 陈祖煜的通用条分法 平衡条件（各力对圆心O的力矩平衡） 讨论： 2 条分法的基本原理及分析 安全系数定义 3 瑞典条分法（简单条分法、费伦纽斯法） 径向力平衡： 瑞典条分法的讨论 瑞典条分法的讨论 4 简化Bishop法 毕肖甫法的讨论 5 詹布（Janbu）法 詹布法的讨论 几种方法总结 传统分析方法----受力条件分析 在工程使用期间，可能滑动岩体或其边界面上承受的力的类型及大小、方向和合力的作用点统称为受力条件。 边坡岩体上承受的力常见有：岩体重力、静水压力、动水压力、外荷载及动荷载等。 (1) 地震作用 水平地震作用：FEK=?1G (2) 水压力：包括渗透静水压力和渗透动水压力。 静水压力——水对岩体的静压力，等于岩体受到的浮力。 动水压力——与水力梯度有关，等于岩体受到的渗流阻力。 传统分析方法----单平面滑动计算过程 滑动面上的抗滑力R=Gcosβtgφj+CjL 滑动力T＝Gsinβ 稳定性系数 滑动体极限高度Hcr为 ? ABCD为可能滑动体，根据滑动面产状分为Ⅰ、Ⅱ两个块体。 ? FⅠ为块体Ⅱ对块体Ⅰ的作用力，FⅡ为块体Ⅰ对块体Ⅱ的作用力，FⅠ和FⅡ大小相等，方向相反，其作用方向的倾角为θ。 ? 滑动面AB以下岩体对块体Ⅰ的反力R1(摩阻力) 与AB面法线的夹角为φ1。 滑动体内存在结构面的情况（了解） 在滑动过程中，滑动体除沿滑动面滑动外，被结构面分割开的块体之间还要产生相互错动。 采用分块极限平衡法和不平衡推力传递法进行稳定性计算。  ? 平面滑动分析 ? 多平面滑动分析 §3.3 岩质边坡稳定性分析 Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ 双平面滑动分析 §3.3 岩质边坡稳定性分析 同向双平面滑动 第一种情况为滑体内不存在结构面，视滑动体为刚体，采用力平衡图解法计算稳定性系数 第二种情况为滑体内存在结构面并将滑动体切割成若干块体的情况，这时需分块计算边坡的稳定性系数 滑体沿同向双平面产生滑动，包括2种情况： §3.3 岩质边坡稳定性分析 滑体内不存在结构面 滑体内存在结构面 §3.3 岩质边坡稳定性分析 无内部结构面 §3.3 岩质边坡稳定性分析 §3.3 岩质边坡稳定性分析 上式F1的确定： 假设F1的方向平行于滑块1的底滑面，对于上部滑块1： 得： §3.3 岩质边坡稳定性分析 BC面 BD面 AB面 §3.3 岩质边坡稳定性分析 块体Ⅰ 块体Ⅱ 块体Ⅰ 块体Ⅱ 块体Ⅱ §3.3 岩质边坡稳定性分析 多平面滑动(传递系数法) 一般采用折线滑动法（传递系数法） 建筑边坡规范、公路路基规范、水利规范等 §3.3 岩质边坡稳定性分析 j块传递至j+1块 隐含假设：j块对j+1块的作用力方向平行于j块底边 §3.3 岩质边坡稳定性分析 地下水渗透坡降 计算条块地下水流线平均倾角，一般情况下取浸润线倾角与滑面倾角平均值 (o)，反倾时取负值 §3.3 岩质边坡稳定性分析 改进的传递系数法 改进的传递系数法亦属刚体极限平衡分析法，基于以下6条假设： 将滑坡稳定性问题视为平面应变问题； 平行于滑动面的剪应力和垂直于滑动面的正应力集中作用于滑动面上； 视滑坡体为理想刚塑材料，认为整个加荷过程中，滑坡体不会发生任何变形，一旦滑动面上剪应力达到其剪切强度，则滑坡体即开始沿滑动面产生剪切变形； 滑动面的破坏服从mohr-coulomb破坏准则，即滑动面强度主要受粘聚力及摩擦力控制； 条块间的作用力合力（剩余下滑力）方向与滑动倾角一致，剩余下滑力为负值时则传递的剩余下滑力为零； 沿整个滑动面满足静力的平衡条件，但不满足力矩平衡条件。 §3.3 岩质边坡稳定性分析 采用上一条块剩余下滑力向下一条块滑动面逐块投影法，计算滑坡的稳定性及滑坡推力； 滑坡推力计算满足当剩余下滑力小于零时令其等于零的条件，即条块之间不出现拉应力的条件。 改进的传递系数法滑坡体单元极限平衡公式为： §3.3 岩质边坡稳定性分析 采用上一条块剩余下滑力向下一条块滑动面逐块投影法得到：