第三讲：滑坡稳定性计算的几个问题.ppt

按研究对象的不同，渗流斜坡中孔隙水压力的作用可以通过两种计算方法来计算： （1）将土骨架作为研究对象 i条块土骨架所受到的水压力为浮托力和渗透压力： 浮托力 Ffi=Vw*(1-n)*γw=(Hwi+Hwi-1)*cosβi*Li(1-n)*γw/2 (8) 渗透压力 Fsi=Vw*γw*Ji= (Hwi+Hwi-1)cosαi*γw*Ji/2 (9) 式中：Ffi为浮托力（kN）； Vw为饱水土的体积(m3)； n为饱水土的孔隙度； γw为水的重度(kN/m3)； γv为土的干重度(kN/m3) Ji为渗透坡降（Ji=sinαi）； 2）土和水的混合体作为研究对象 i土条所受到的水压力为土条边界水压力： Pwi-1=Hwi-12*cos2αi*γw /2 (10) Pwi=Hwi2*cos2αi*γw i /2 (11) Ui=(Hwi-1+ Hwi)*cos2αi*Li*γw/2 (12) 式中符号意义同前。 众多文献已证明两种方法本质是一致的，这两种方法计算得到的稳定系数是相同。但在具体处理时，一些技术文件或规程存在这样或那样的问题。 存在的问题： （1）将土骨架作为研究对象时存在的问题 a.用水平承压含水层的渗透坡降（Ji=tgαi）替代潜水的渗透坡降（Ji=sinαi），由此计算的渗透压力比实际的大。当αi等于20°时，前者计算的渗透压力比后者大6.4℅。前者所计算滑坡稳定系数比后者小，而滑坡推力比后者大，从而使设计偏于保守。 b.将渗透压力剩以土体的孔隙度(F`si=Vw*γw*Ji*n)，由此计算的渗透压力比实际的小。就一般的滑体土而言，其孔隙度为30℅-40℅，前者计算的渗透压力比后者小30℅-40℅。前者所计算滑坡稳定系数比后者大，而滑坡推力比后者小，这使滑坡稳定性评价及防治工程设计存在很大的隐患。 （2）将土和水的混合体作为研究对象时存在的问题 i土条边界所受到水压力按式（13）、（14）、（15）计算： P`wi-1=Hwi-12*γw/2 (13) P`wi=Hwi2*γw/2 (14) U`i=(Hwi-1+ Hwi) *Li*γw/2 (15) 式中符号意义同前。 将式（13）、（14）、（15）与式（10）、（11）、（12）比较，可以发现后者计算的地下水压力均是前者的1/cos2αi倍，后者均比前者大。由此导致计算的稳定系数偏小，而滑坡推力偏大，使防治工程设计不经济。当αi=20°时，后者比前者相应大约1.13倍 式中： ---第i条块左侧面水压力作用点到滑面的高度（m）； ----第i条块左侧面条块间作用力作用点到滑面的高度（m）； ---第i条块水平地震力作用点到滑面的高度（m）； ---第i条块滑动面水压力作用点到滑面中点的力臂长度（m） ---第i条块滑体及其上部重力作用点到滑面中点的力臂长度（m）。 实用递推法通用公式 其中： 内容 一、滑坡稳定计算方法分类 二、稳定性计算的几个基本概念 三、稳定性计算方法的改进 四、稳定性计算参数的确定 五、孔隙水压力计算 滑坡稳定性计算方法研究 滑带剪切强度参数的确定方法有三种-----试验法、反演分析法和经验法 在条件许可时，首先考虑反演分析φ方法，c值按滑坡厚度确定，φ值用反演分析结果；其次，试样具有代表性，试验结果可靠时，可以将饱和固结快剪φ值乘0.85-0.9，c值乘0.30-0.4作为设计剪切强度指标；经验值仅作为参考。上述剪切强度均为有效应力状态下的取值。 1、试验方法 目前试验确定c、φ值的方法很多，既可通过原位试验测定，也可以在试验室内通过剪切试验测定，原位试验的特点是简捷、快速，并大体上在原位应力和边界条件下进行。缺点是边界条件无法精确确定和控制，这给试验结果的解释带来了困难，常用的原位试验中，除十字板剪切试验可直接测定饱和软粘土的不排水强度外，其它如标准贯入试验，静力触探试验和旁压试验等均属间接测试方法，常带有地区性或经验性，相反，室内试验的主要优点是边界条