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第10章土坡稳定分析-PPT课件

第10章土坡稳定分析-PPT课件
第10章 土坡稳定分析
概述 无粘性土坡的稳定分析 粘性土坡的稳定分析 孔隙水压力的估算和抗剪强度指标 的选用 10.6 滑坡的防治和土坡稳定的安全系数 10.1 10.2 10.3 10.5
10.1 概述
土坡:具有倾斜坡面的土体形成。 天然土坡:山坡、江河湖海的岸坡等由地质作用形成的土坡。
人工土坡:挖方和填方土坡的统称。
图10-3 土坡滑动面的形状 (a)圆弧形;(b)直线形;(c)复合形
10.1 概述
极限平衡法分析土坡稳定性的思路: 确定一理想的滑动面 计算滑坡体沿滑动面向下的滑动力和土体的抗滑 力土坡稳定安全系数=抗滑力/滑动力搜索最小安全系数的滑动面
滑坡的成因是滑动力增大或抗滑力减小。
引起滑动力增大的因素:在坡顶堆载、修建建筑物和车辆行驶,雨水或 地表水渗人使土的重度增加,坡顶竖向裂缝中的水压力、渗透力和地震力对 土坡的作用等。 引起抗滑力减小的原因:土的抗剪强度因含水量增加而下降,孔隙水压 力增大使有效应力和摩擦力减小,坡脚处土体被冲刷或移走等。在进行土坡 稳定分析时应考虑这些因素的影响。
挖方土坡:开挖基坑、路堑和渠道形成的土坡。 填方土坡:填筑堤、坝形成的土坡。
简单土坡:坡底和坡顶水平,并延
伸至无限远的土坡。简单土坡的外 形和各部分名称如图10-l所示。
图10-1 简单土坡
概 述
新滩滑坡
发生地点:湖北,长江 方 量:3000万方 运动速度:10m/s 运动距离:80m
死亡人数:成功预报, 无直接伤亡
抗滑力为W垂直于坡面的分力N乘以摩擦 系数 t g ,设土坡稳定的安全系数为Fs,则
F s
N t g W c o st g t g 抗 滑 力 滑 动 力 T W s i n t g

《土压力与土坡稳定》课件

《土压力与土坡稳定》课件

课程目标
掌握土压力的基本理论及其应用。
理解土坡稳定性的评价方法和加固措施。
提高解决实际工程中土压力与土坡稳定问题的能 力。
CHAPTER
02
土压力的基本概念
土压力的定义
土压力
被动土压力
指土体作用在建筑物或构筑物上的压 力,是建筑物或构筑物与土体之间相 互作用力的合力。
当建筑物或构筑物在外力作用下产生 位移,被动地受土体挤压,此时土体 对建筑物或构筑物的作用力为被动土 压力。
《土压力与土坡稳定》 PPT课件
CONTENTS
目录
• 引言 • 土压力的基本概念 • 土压力的计算方法 • 土坡稳定分析 • 实际工程中的土压力与土坡稳定问题 • 结论
CHAPTER
01
引言
主题介绍
土压力
主要介绍土压力的基本概念、形成原 理以及分类。
土坡稳定
探讨土坡稳定性的影响因素以及土坡 失稳的机制。
对未来学习的建议
深入研究土力学基础
关注工程实践进展
建议进一步学习土力学基础理论,深入理 解土的物理性质、力学行为和本构关系。
关注国内外相关工程实践,了解最新的技 术发展与应用情况,积累实际工程经验。
加强数值模拟与计算机辅助技术
注重跨学科知识整合
学习并掌握数值模拟软件,如有限元、离 散元等,提高解决复杂问题的能力。
如地震、降雨等外部力量 可能引起土坡失稳。
内部因素
土坡内部应力分布不均、 土质不均等可能导致失稳 。
人为因素
不合理的土地利用、工程 活动等也可能导致土坡失 稳。
土坡稳定的评价标准
稳定性系数
通过计算稳定性系数来评估土坡的稳定性,系数越高稳定性 越好。

土坡的稳定性分析

土坡的稳定性分析
0
抗滑力矩 M R c Ac R (3) 安全系数: Fs 滑动力矩 M s Wd
注:(其中 n n l 是未知函数) 当=0(粘土不排水强度)时, c cu
M R cAcR
讨论:
O

1 当 0 时,n 是 l(x,y) 的函数, 无法得到 Fs 的理论解 A d
1)振动:地震、爆破
2)土中水位升、降
3)降雨引起渗流、软化
4)水流冲刷:使坡脚变陡
5)冻融:冻胀力及融化含水量升高
6)人工开挖:基坑、船闸、坝肩、隧洞出入口
第一节 土的类型与滑坡现象
3 滑坡形式
平移
崩塌
转动流滑Biblioteka 第2节 无粘性土坡的稳定性分析
破坏形式:表面浅层滑动
一、全干或全部淹没的土坡
坡与水平夹角为 砂土内摩擦角为 1)微单元A自重: W=V A N W T R N
2)沿坡滑动力:T W sin
3)对坡面压力:N W cos 4)抗滑力: R Ntg W cos tg
(由于无限土坡两侧作用力抵消) W
抗滑力 R W cos tg 5)抗滑安全系数: Fs tg 滑动力 T W sin tg
第二节 均质无粘性土坡的稳定分析
• 滑动土体呈刚性转动
• 在滑动面上处于极限平衡条件
平衡条件(各力对圆心O的力矩平衡)
O (1) 滑动力矩: R B
C
M s Wd
(2) 抗滑力矩: A
L
d
W
M R f dl R
0
L
0
L (c ntg )dl R cAc R ntgdl R

精品课件- 土坡稳定性分析

精品课件- 土坡稳定性分析

四、影响土坡稳定性的主要因素
(1)边坡坡角β。坡角β越小愈安全,但是采用较小的坡角β,在工程中会增加挖填方 量,不经济。
(2)坡高H 。H越大越不安全。 (3)土的性质。γ、φ和c大的土坡比、和小的土坡更安全。 (4)地下水的渗透力。当边坡中有地下水渗透时,渗透力与滑动方向相反时,土坡则
更安全;如两者方向相同时,土坡稳定性就会下降。 (5)震动作用的影响。如地震、工程爆破、车辆震动等。 (6)人类活动和生态环境的影响。
2.造成土抗剪强度降低的原因有: (1)冻胀再融化; (2)振动液化; (3)浸水后土的结构崩解; (4)土中含水量增加等。 • 土坡失稳一般多发生在雨天,因为水渗入土中一方面使土中剪应力增加了;另一方
面又使土的抗剪强度降低了,特别是坡顶出现竖向大裂缝时,水进入竖向裂缝对土 坡产生侧向压力,从而导致土坡失稳。因此,土坡产生竖向裂缝常常是土坡失稳的 预兆之一。
• 若假定滑动面是通过坡角A的平面AC,AC的倾角为α,并沿土坡长度方向截取单位长 度进行分析,则其滑动土楔体ABC的重力为:

W=பைடு நூலகம்×(△ABC)
• 则沿滑动面向下的滑动力为:

T=Wsin α
• 抗滑力为摩擦力,即:

T`=Ntanφ=Wcosαtanφ
• 土坡滑动稳定安全系数为:
• 当α=β时,滑动稳定安全系数最小,即

§3 粘性土坡稳定分析
• 一、粘性土坡滑动面的形式
• 根据一些实测的资料,粘性土坡的滑动面常常为曲面。土坡滑动前一般在坡顶先产 生张力裂缝,继而沿某一曲面产生整体滑动。为便于理论分析,可以近似地假设滑 动面为一圆弧面。
• 圆弧滑动面的形式一般有下述三种:

土坡稳定性分析计算

土坡稳定性分析计算
ห้องสมุดไป่ตู้
费伦纽斯法
泰勒分析法
泰勒经过大量计算分析后提出:
1
当φ>3°时,滑动 面为坡脚圆,其最 危险滑动面圆心的 位置,可根据φ及β 角值,从后图的曲 线查得θ和α值,作 图求得。
2
当φ=0°,且 β>53°时,滑动面 也是坡脚圆,其最 危险滑动面圆心位 置,同样可以从后 图的θ和α值,作图 求得。
泰勒分析法
个面是水平且坡面为平面。
条分法:适用于非均质土坡、
B
土坡外形复杂、土坡部分在水
下等情况。
瑞典条分法基本原理
条分法就是将圆弧滑动体分成若干 竖直的土条,计算各土条对圆弧圆 心O的抗滑力矩与滑动力矩,由抗 滑力矩与滑动力矩之比(稳定安全系 数)来判别土坡的稳定性。这时需要 选择多个滑动圆心,分别计算相应 的安全系数,其中最小的安全系数 对应的滑动面为最危险的滑动圆。
粘性土的土坡稳定分析
圆弧滑动面通过坡脚点,称为坡脚圆; 圆弧滑动面通过坡面上的点,称为坡面圆; 圆弧滑动面通过坡脚以外的点,称为中心圆。 均质粘性土的土坡失稳破坏时,其滑动面常常 是曲面,通常可以近似地假定为圆弧滑动面,一般 有以下三种形式:
圆弧滑动面分析方法
整体稳定分析法:主要适用于
A
均质简单土坡,即土坡上下两
瑞典条分法分析步骤
(1)按比例绘出土坡截面图(右图); (2)任意一点O作为圆心,以O点至坡脚A作为半径r, 作滑弧面AC; (3)将滑动面以上土体竖直分成几个等宽土条,土条宽 为0.1r; (4)按图示比例计算各土条的重力Gi, 滑动面ab近似取 直线,ab直线与水平面夹角为βi;分别计算Gi在ab面 上法向分力和切向分力: 土条两侧面上的法向力、切向力相互平衡抵消(由此引 起的误差一般在10%~15%),可以不计。

土坡稳定分析.ppt

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第十章 土坡和地基的稳定性
主要内容 §10.2 无粘性土坡的稳定性 §10.3 粘性土坡的稳定性 §10.4土坡稳定性的影响因素有关问题
土坡稳定概述
由于地质作用而自 然形成的土坡
在天然土体中开挖 或填筑而成的土坡
天然土坡
人工土坡 坡顶
山坡、江 河岸坡
路基、堤坝
坡底
坡脚
坡角
坡高
土坡稳定分析问题
§10.2 无粘性土坡的稳定性
H TR R fili R i tani ci li
R (Wi cosi tani cili )
6.确定安全系数
Fs
T R TR
Wi
cos itgi Wi sin i
cili
条分法是一种试算法,应选取 不同圆心位置和不同半径进行 计算,求最小的安全系数
三、例题分析
【例】某土坡如图所示。已知土坡高度H=擦角 =12°, 粘聚力c =16.7kPa。试用条分法验算土坡的稳定安全系
一、一般情况下的无粘性土土坡
均质的无粘性土 土坡,在干燥或 完全浸水条件下, 土粒间无粘结力
T
T N
W
土坡整 体稳定
只要位于坡面上的土单 T>T
元体能够保持稳定,则
整个坡面就是稳定的
单元体 稳定
T
T N
W
稳定条件:T>T
T W sin N W cos
砂土的内 摩擦角
T ' N tan T ' W cos tan

分析:
①按比例绘出土坡,选择圆心,作出相应的滑动圆弧 ②将滑动土体分成若干土条,对土条编号 ③量出各土条中心高度hi、宽度b i,列表计算sin i、cos i以 及土条重W i,计算该圆心和半径下的安全系数 ④对圆心O选不同半径,得到O对应的最小安全系数; ⑤在可能滑动范围内,选取其它圆心O1,O2,O3,…,重复 上述计算,求出最小安全系数,即为该土坡的稳定安全系数

土力学_第8章(土坡稳定性分析)

土力学_第8章(土坡稳定性分析)

单元受力分析
抗滑力
Ff=FNtan=Fwcostan
9
土坡稳定系数
定义:抗滑力(Ff)与下滑力(F)之比。
Fs
Ff F

Fw cos tan tan Fw sin tan
自然休止角或安息 角
讨论:
(2)当 时,即:Fs>l,土坡处于稳定状态;
N i'
T fi
fili
Fs

cili tani N i Fs Fs
c' l 1 (Wi X i ui li cos i i i sin i ) mi Fs
mi cos i (1 tani tan i ) Fs
20
然后就整个滑动土体对圆心O求力矩平衡,此时相邻土条之间侧壁作用力的 力矩将相互抵消,而各土条的Ni及uili的作用线均通过圆心,故有:
(2)对已有边坡的稳定性进行评价。(如:地质灾害评估)
在工程实践中,土坡稳定性分析方法主要有:
(1)极限平衡法;(2)数值分析方法;(3)概率分析方法
8
二、无粘性土土坡稳定分析
由粗粒土所堆筑的土坡称为无粘性土坡 (1) 无渗透力作用(全干或全部淹没的土坡)
海底边 坡
自重:Fw 下滑力: F=Fwsin
Wi cos i tan i ci ) (li 1.0) R R(Wi cos i tan i ci li ) li n (Wi cos i t ani li ci ) Mr 整个土坡相应于滑动面AD的稳定性系数为: Fs i 1 n Ms Wi sin i 17 M r i Si R (
切坡、地下水活动或地震等因素的影响,使部分土体或岩体在重力作用 下,沿一定的软弱面或带、整体、缓慢、间歇性、以水平位移为主的变

土坡稳定性分析培训讲义PPT(32页)

土坡稳定性分析培训讲义PPT(32页)
范》规定,当垂直于坡顶边缘线的基础底面边长 b ≤3m时,基础底面外边缘线至坡顶边缘线的水 平距离a ≥2.5m,且符合下式要求,则基础所引 起的附加应力不影响土坡的稳定性
条形基础 a 3.5b d
tan
矩形基础 a 2.5b d
tan
边坡有危岩、孤石、崩塌体等 不稳定的迹象时要先做妥善 处理。对软土土坡和极易风 化的软质岩石边坡,开挖后 应对坡脚、坡面采取喷浆、 抹面、嵌补、砌石等保护措 施,并作好坡顶、坡脚排水。
必要时尚应采取防渗措施。
▪ 2. 支挡:根据滑坡推力的大小、方向及作用点,可选
用重力式抗滑挡墙、阻滑桩及其他抗滑结构。
▪ 3. 卸载:在保证卸载区上方及两侧岩土稳定的情况下,
可在滑体主动区卸载,但不得在滑体被动区卸载;
4. 反压:在滑体的阻滑区段增加竖向荷载以提高滑体
的阻滑安全系数。
三、土坡坡顶建(构)筑物地基稳定性 位于稳定土坡坡顶上的建筑,《建筑地基规
2、人工土坡:由人工开挖或回填形成的土坡。
¤ 挖方:沟、渠、坑、池
露 天 矿
¤填方:堤、坝、路基、堆料 小浪底土石坝
土坡稳定性是土木工程建设中十分重要的问题,如何 进行土坡稳定性分析?在工程中该如何合理设计边坡 才达到经济及安全的要求?
滑坡:指土坡在土体自重及
外荷载作用下,一定范围内的土 体整体地沿某一滑动面向下 和向外滑动而丧失其稳定性
粘性土
坚硬
1:0.75~1:1.00 1:1.00~1:25
硬塑
1:100~1:1.25 1:1.25~1:1.5

二、滑坡防治:
▪ 必须根据工程地质、水文地质条件以及施工影响等因素, 认真分析滑坡可能发生或发展的主原因,可采取下列防治 滑坡的处理措施:

土坡稳定分析ppt课件

土坡稳定分析ppt课件

T+ΔT
Δ S=τ Δ l
Δ N=σ Δ l
α
Δ li
Janbu 法 土条的受力分析
简布(Janbu)普遍条分法
τ
= f
F

ce
(q
W x
t
u)
tan e
1 tane tan
土 条 基

-

)
Δ
E=Δ
Q+(q+ W x
t)Δ
xtan

Δ x(1+tan2
M
孔隙压力分布曲线
等势线
简化Bishop计算公式
不考虑渗流
Fs
1 m i
(cili
cosi
Wi
tani )
Wi sini
O Ti
xi
Ei hi
bi
uili
R
Wi
N'i
Wi Ei+1
Xi-Xi+1 Wi
Ei-Xi+1
Ni

li
简化Bishop计算公式
考虑渗流容重替代法
Fs
陈祖煜(通用)条分法
静力平衡微分方程 对土条建立x和y方向的静力平衡方程:
N sin T cos Q G cos 0
N cos T sin (W qx) G sin 0
应用莫尔-库伦条件
Δ T=c′eΔ xsec +(Δ N—uΔ xsec )tanφ ′ tan =dy/dx
dW φd′cex-os( )

陈祖煜(通用)条分法
将作用在土条上的力对土条底中点取矩, 建立力矩平衡方程 :
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇

30、意志是一个强壮的盲人,倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢!
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快,这是不可能的,因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭

27、只有把抱怨环境的心情,化为上进的力量,才是成功的保证。——罗曼·罗兰

28、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。——孔子
土坡稳定性分析与计算
6、法律的基础有两个,而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力,那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序,有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起,可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用——德谟耶克斯
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