土坡稳定分析教学课件电子教案全套课件.pptx

土坡稳定分析;工程实际中的土坡包括天然土坡和人工土坡，天然土坡是指

天然形成的山坡和江河湖海的岸坡，人工土坡则是指人工开挖基

坑、基槽、路堑或填筑路堤、土坝形成的边坡。

土坡滑动失稳的原因一般有以下两类情况：

1.外界力的作用破坏了土体内原来的应力平衡状态。如基坑

的开挖、路堤的填筑、土坡顶面上作用外荷载、土体内水的渗流、

地震力的作用等也都会破坏土体内原有的应力平衡状态，导致土

坡坍塌。

2.土的抗剪强度由于受到外界各种因素的影响而降低，促使

土坡失稳破坏。如外界气候等自然条件的变化、土坡附近因打桩

、爆破或地震力的作用将引起土的液化或触变，使土的强度降低。;影响土坡稳定有多种因素，包括土坡的边界条件、土质条

件和外界条件。具体因素分述如下：

1.土坡坡度：土坡坡度有两种表示方法：一种以高度与水

平尺度之比来表示，例如，1：2表示高度1m，水平长度为2m的

缓坡；另一种以坡角q表示，q越小土坡越稳定，但不经济；

2.土坡高度：H越小，土坡越稳定；

3.土的性质：其性质越好，土坡越稳定；

4.气象条件：晴朗干燥土的强度大，稳定性好；

5.地下水的渗透：土坡中存在与滑动方向渗透力，不利；

6.强烈地震：在地震区遇强烈地震，会使土的强度降低，

且地震力或使土体产生孔隙水压力，则对土坡稳定性不利。;1.基本假设

根据实际观测，由均质砂性土构成的土坡，破坏时滑动面

大多近似于平面，成层的非均质的砂类土构成的土坡，破坏时

的滑动面也往往近于一个平面，因此在分析砂性土的土坡稳定

时，一般均假定滑动面是平面，如下图所示。;如上图所示的砂性土土坡，已知土坡高为H，坡角为b，土的

重度为g，土的抗剪强度tf=stanj。若假定滑动面是通过坡脚A的

平面AC，AC的倾角为a，则可计算滑动土体ABC沿AC面上滑动的稳

定安全系数K值。

沿土坡长度方向截取单位长度土坡，作为平面应变问题分析。

已知滑动土体ABC的重力为：

W在滑动面AC上的平均法向分力N及由此产生的抗滑力Tf为：

W在滑动面AC上产生的平均下滑力T为：;土坡的滑动稳定安全系数K为：

安全系数K随倾角a而变化，而与坡高H无关。当a=b时滑动

稳定安全系数最小，工程中一般要求K≥1.1～1.5。

砂性土坡所能形成的最大坡角就是其内摩擦角，根据这一原

理，工程上可以通过堆砂锥体法确定砂土内摩擦角（自然休止

角）。;均质粘性土土坡在失稳破坏时，其滑动面常常是一曲面，

通常近似于圆柱面，在横断面上则呈现圆弧形。实际土坡在滑

动时形成的滑动面与坡角b、地基土强度以及土层硬层的位置等

有关，一般可形成如下三种形式：

1.坡脚圆（a）；2.坡面圆（b）；3.中点圆（c）。;在分析粘性土坡稳定性时，常常假定土坡是沿着圆弧破裂

面滑动，以简化土坡稳定验算的方法。目前常用的方法有：瑞

典圆弧法、条分法以及稳定数法。

1.瑞典圆弧法

对于均质简单土坡，其圆弧滑动体的稳定分析可采用整体

稳定分析法进行。所谓简单土坡是指土坡顶面与底面水平，坡

面BC为一平面的土坡。;最危险滑动面圆心位置的确定

上述稳定安全系数K是对于某一个假定滑动面求得的，因

此需要试算许多个可能的滑动面，相应于最小安全系数的滑动

面即为最危险滑动面。也可以采用如下费伦纽斯提出的近似方

法确定最危险滑动面圆心位置，但当坡形复杂时，一般还是采

用电算有哪些信誉好的足球投注网站的方法确定。;费伦纽斯近似确定最危险滑动面圆心位置的方法;表1最危险滑动面圆心位置a1和a2的数值;2.条分法?

如下图所示土坡，取单位长度土坡按平面问题计算。设可

能的滑动面是一圆弧AD，其圆心为O，半径为R。将滑动土体

ABCDA分成许多竖向土条，土条宽度一般可取b=0.1R，假设不

考虑土条两侧的条间作用力效应，由此得出土条i上的作用力对

圆心O产生的滑动力矩Ms及抗滑力矩Mr分别为：;1.土的剪切强度指标的选用;

2.安全系数的选用;

3.成层土边坡的稳定安全系数计算;

4坡顶开裂时的稳定性;

5.渗流对土坡稳定的影响;

6.按有效应力分析土坡稳定;

7.地震对土坡稳定的影响.;主要学习了土坡失稳的机理、土坡整体稳定分析方法与工

程实用分析方法—条分法等内容。

在工程建设中常会遇到土坡稳定性问题，如道路路堤，基

坑的放坡开挖和山体边坡等。边坡由于丧失稳定性而滑动，称

为“滑坡”。滑坡是一种