土力学 第10章土坡稳定分析
土力学习题集答案__第十章1
第10章土坡和地基的稳定性1.简答题1.土坡稳定有何实际意义影响土坡稳定的因素有哪些2.何为无黏性土坡的自然休止角无黏性土坡的稳定性与哪些因素有关3.简述毕肖普条分法确定安全系数的试算过程4.试比较土坡稳定分析瑞典条分法、规范圆弧条分法、毕肖普条分法及杨布条分法的异同5.分析土坡稳定性时应如何根据工程情况选取土体抗剪强度指标和稳定安全系数6.地基的稳定性包括哪些内容地基的整体滑动有哪些情况应如何考虑7.土坡稳定分析的条分法原理是什么如何确定最危险的圆弧滑动面8.简述杨布(Janbu)条分法确定安全系数的步骤。
2.填空题1.黏性土坡稳定安全系数的表达式为。
2.无黏性土坡在自然稳定状态下的极限坡角，称为自然休止角。
3.瑞典条分法稳定安全系数是指和之比。
4.黏性土坡的稳定性与土体的、、、和等5个参数有密切关系。
5.简化毕肖普公式只考虑了土条间的作用力而忽略了作用力。
3.选择题1.无粘性土坡的稳定性，（ B ）。
A.与坡高无关，与坡脚无关B.与坡高无关，与坡脚有关C.与坡高有关，与坡脚有关D.与坡高有关，与坡脚无关2.无黏性土坡的稳定性（ B ）。
A.与密实度无关B.与坡高无关C.与土的内摩擦角无关D.与坡角无关3.某无黏性土坡坡角β=24°，内摩擦角φ=36°，则稳定安全系数为( C )= B. K== D. K=4. 在地基稳定性分析中，如果采用分析法，这时土的抗剪强度指标应该采用下列哪种方法测定（ C ）A.三轴固结不排水试验B.直剪试验慢剪C.现场十字板试验D.标准贯入试验5. 瑞典条分法在分析时忽略了（ A ）。
A.土条间的作用力B.土条间的法向作用力C.土条间的切向作用力6.简化毕肖普公式忽略了（ C ）。
A.土条间的作用力B.土条间的法向作用力C.土条间的切向作用力4.判断改错题1.黏性土坡的稳定性与坡高无关。
X2.用条分法分析黏性土的稳定性时，需假定几个可能的滑动面，这些滑动面均是最危险的滑动面。
《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。
土力学 第2版 第十章 土坡稳定性
抗滑力与滑 动力的比值
T ' N tan T ' W cos tan
Fs
T T
W
cos tan W sin
tan tan
安全系数
10.2 无黏性土坡稳定分析
二、有渗流作用时的无黏性土土坡分析
T
JT N
W
稳定条件：T>T+J
Fs
T TJ
顺坡出流情况: J w sin
最小安全 系数
• 一、瑞典圆弧滑动法
• 最危险滑动面圆心的确定
O
R
β2
A
β1
=0
β
F
B
s
对于均质粘性土
土坡，其最危险 滑动面通过坡脚
β1 β
B
>0
圆心位置在EO
的延长线上
圆心位置由 β1，β2确定
O β2 A
H 2H
4.5H
E
10.3 黏性土土坡稳定分析
• 二、条分法
O
βi
B
R
d
c
i A
ab
Wi
sin i
Ni Wi cos i
Ti Wi sin i
li
10.3 黏性土土坡稳定分析
O
R
βi
B d
c
i A
ab d
c Pi+1Xi+1
Xi Pi
b
a Ti Ni
li
C 4.滑动面的总滑动力矩
TR R Ti R Wi sin i 5.滑动面的总抗滑力矩
H TR R fili R i tani ci li
土坡稳定 安全系数
对于外形复杂、 >0的粘性 土土坡，土体分层情况时，要 C 确定滑动土体的重量及其重心 位置比较困难，而且抗剪强度 的分布不同，一般采用条分法 H 分析
土的稳定分析—土坡稳定性分析(土工技术课件)
2. 简单无粘性土坡稳定性分析
干坡或完全浸水情况
T
顺坡出流情况 T
T N
W
tan tan 0.481
Fs
25.7
JT N
W
tan tan 0.241 sat Fs
13.5
渗流作用的土坡稳定比无渗流作用的土坡稳定，坡角要小得多
无粘性土坡稳定性分析
目录
1
土坡概念与滑坡机理
2
简单无粘性土坡稳定性分析
3
顺坡渗流无粘性土坡稳定分析
4
例题
1. 土坡概念与滑坡机理
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
坡底
坡脚
天然土坡 人工土坡
坡顶
山坡、江河岸坡 路基、堤坝
坡角
坡高
2. 土坡概念与滑坡机理
滑坡的机理
（l）外界力的作用破坏了土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、地震力等。
砂土的内摩擦角 （自然休止角）
抗滑力与滑动力 的比值
安全系数
1.1～1.5
Fs
T T
W
cos tan W sin
tan tan
Fs 1
3. 顺t;T+J 顺坡出流情况:
N
T Fs T J
J w sin
/ sat≈1/2，坡面有 顺坡渗流作用时，无 粘性土土坡稳定安全 系数将近降低一半
《土力学》第十章习题及答案
《土力学》第十章习题及答案第10章土坡和地基的稳定性一、填空题1.无粘性土坡的稳定性仅取决于土坡，其值越小，土坡的稳定性越。
2.无粘性土坡进行稳定分析时，常假设滑动面为面，粘性土坡进行稳定分析时，常假设滑动面为面。
3.无粘性土坡的坡角越大，其稳定安全系数数值越，土的内摩擦角越大，其稳定安全系数数值越。
4.当土坡坡顶开裂时，在雨季会造成抗滑力矩，当土坡中有水渗流时，土坡稳定安全系数数值。
二、名词解释1.自然休止角2.简单土坡三、简答题1.举例说明影响土坡稳定的因素有哪些？2.位于稳定土坡坡顶上的建筑物，如何确定基础底面外边缘线至坡顶边缘线的水平距离？四、单项选择题1.某粘性土的内摩擦角ϕ=5︒，坡角β与稳定因数（N s=γh cr/c）的关系如下：β (︒) 50 40 3020N s7.0 7.9 9.2 11.7当现场土坡高度H=3.9m，内聚力C=10kPa，土的重度γ=20kN/m3，安全系数K＝1.5，土坡稳定坡角β为：（A）20︒（B）30︒（C）40︒（D）50︒您的选项（）2.土坡高度为8 m，土的内摩擦角ϕ=10︒（ N s=9.2），C=25kPa，γ=18kN/m3的土坡，其稳定安全系数为：（A）0.7（B） 1.4（C） 1.5（D） 1.6您的选项（）3.分析砂性土坡稳定时，假定滑动面为：（A）斜平面（B）中点圆（C）坡面圆（D）坡脚圆您的选项（）4.若某砂土坡坡角为200，土的内摩擦角为300，该土坡的稳定安全系数为：（A） 1.59（B） 1.50（C） 1.20（D） 1.48您的选项（）5.分析均质无粘性土坡稳定时，稳定安全系数K为：（A）K=抗滑力/滑动力（B）K=滑动力/抗滑力（C）K=抗滑力距/滑动力距（D）K=滑动力距/抗滑力距您的选项（）6.分析粘性土坡稳定时，假定滑动面为：（A）斜平面（B）水平面（C）圆弧面（D）曲面您的选项（）7. 由下列哪一种土构成的土坡进行稳定分析时需要采用条分法：（A）细砂土（B）粗砂土（C）碎石土（D）粘性土您的选项（）8.影响无粘性土坡稳定性的主要因素为：（A）土坡高度（B）土坡坡角（C）土的重度（D）土的粘聚力您的选项（）9.下列因素中，导致土坡失稳的因素是：（A）坡脚挖方（B）动水力减小（C）土的含水量降低（D）土体抗剪强度提高您的选项（）10.地基的稳定性可采用圆弧滑动面法进行验算，规范GB50007规定：（A）M R / M S≥1.5（B）M R / M S≤1.5（C）M R / M S≥1.2（D）M R / M S≤1.2您的选项（）第10章土坡和地基的稳定性一、填空题1.坡角、稳定2.斜平、圆筒3. 小、大4.减小、减小二、名词解释1.自然休止角：砂土堆积的土坡，在自然稳定状态下的极限坡角。
土力学 边坡稳定分析
7－3 粘性土土坡整体圆弧滑动及条分法
二.最危险滑弧的寻找
7－3 粘性土土坡整体圆弧滑动及条分法
三.条分法及其受力分析
极限平衡分析的条分法：土体为不变形刚体
滑动体内土条n，第i土条上的力和未知数： 1、重力：Wi=ribihi；都为已知量； 2、底面反力：Ni和Ti; 3、比较所有安全系数，选最小值；
Ji wiiai
Jidi wiiaidi
7－6 工程中的土坡稳定计算
一.渗流对土坡稳定的影响
F s
[c i li b i(ih 1 iih 2 iih 3 i)co itg s i] ih 1 iih 2 iih 3 ib isii n w h 2 ib isiin
F s
7－5 毕肖普法
二.总应力分析
Fs
1 mi
(cibi
Witgi
)
Wi s ini
7－6 工程中的土坡稳定计算
一.渗流对土坡稳定的影响
F s
[cilib i(ih 1 iih 2i)coits gi] b i(ih 1 iih 2i)siin
7－6 工程中的土坡稳定计算
一.渗流对土坡稳定的影响
[c iliih 1 iih 2 iih 3 ib ico itg s] ih 1 isa h 2 it i ih 3 ib isiin
7－6 工程中的土坡稳定计算
一.渗流对土坡稳定的影响
7－6 工程中的土坡稳定计算
一.渗流对土坡稳定的影响
7－6 工程中的土坡稳定计算
一.渗流对土坡稳定的影响
7－6 工程中的土坡稳定计算
7－4 瑞典条分法
2.坡顶有超载时
F s
[cili(W iqi)bco itsg i] (W iqi)bsin i
土力学应用—土坡稳定性
❖ 无渗流时的无黏性土坡无限长滑坡：
纯净的干砂颗粒间无黏聚力c，其抗剪强度只有摩擦力(内摩擦角φ)。
则稳定性系数Fs为：
Fs
抗滑力 Tf 滑动力 T
W cos tan tan W sin tan
由上式可知，当坡角与砂的内摩擦角相等( )时，Fs 1 ,此时抗滑力
等于滑动力，土坡处于极限平衡状态。
24.1砂性土坡
❖ 土坡：是指具有一定倾斜坡面的土体。 ❖ 天然土坡：是指自然界在成土过程中形成的山坡和河道岸坡。多存在于山区或丘陵地 区。 ❖ 人工土坡：是指土木工程（道路和房屋等）或水利工程（水库、渠道和堤岸等）建设 过程中，人工开挖土方形成或填方形成的土坡。
24.1砂性土坡
❖ 土坡滑动的原因：
即为最危险的滑动面。(可编程进行计算)
24.2黏性土坡
❖ 黏性土坡有限长滑坡分析——条分法
24.2黏性土坡
❖ 坡率法确定边坡坡度
放坡——为了防止土壁塌方，确保施工安全，当挖方超过一定深度或填方 超过一定高度时，其边沿应放出的足够的边坡。 当工程场地有放坡条件，宜优先采用坡率法开挖边坡。
24.2黏性土坡
此时的坡角 称为天然休止角。
天然休止角是干燥松散砂土维持稳定的最大坡角。
24.2黏性土（1）按比例画出土坡剖面，如下图所示； （2）任选—圆心O，以Oa为半径作圆弧，此圆弧ab为假定的滑动面，将滑动面以上土体
分成任意n个宽度相等的土条； （3）计算每个土条的力（沿滑坡横向取1m）； （4）以不同的圆心和不同的半径进行重复计算，找出最小的稳定性系数Fs，对应的滑弧
❖ 坡率法确定边坡坡度 坡率亦称坡度、坡比，即边坡高宽比(H:B)。 基坑开挖坡率应视相邻建筑物、地下管线、岩土条件和地下水情况而定。 高度较大的边坡应分级开挖，应验算边坡整体的和各级的稳定性。
土坡稳定和土压力计算
被动土压力计算
被动土压力是指土体在挡墙向 外移动时所承受的压力，其大 小与土体的内摩擦角、挡墙的 位移量等因素有关。
被动土压力的计算公式为：Ep = γHpKp，其中Ep为被动土压 力强度，γ为土的容重，Hp为 挡墙高度，Kp为被动土压力系 数。
被动土压力的计算需要考虑土 体的应力状态和挡墙的位移量， 以确定被动土压力的大小和方 向。
地下水作用
地下水的水位、流速和压力等对土压力和边坡稳定性产生影响，特别 是对于含水量高、渗透性强的土质。
边坡稳定性对土压力的影响
1 2
边坡角度
边坡的角度决定了土压力的分布和大小。较陡的 边坡可能导致较大的土压力，从而增加失稳的风 险。
边坡高度
边坡的高度直接影响土压力的大小。较高的边坡 意味着更大的重力作用，进而增加土压力。变化
地下水位的动态变化可能引起土中水 压力的变化，从而影响土压力的大小。
施工方法与填挖方式
施工方法
不同的施工方法对土的扰动程度 不同，从而影响土压力的大小。 例如，采用预压法或夯实法等施 工方法可以减小土压力。
填挖方式
填挖方式的不同也会影响土压力 的大小。例如，采用分层填筑或 碾压的方式可以减小土压力。
有限元法
有限元法是一种数值分析方法，通过 将土坡划分为若干个小的单元，并分 析每个单元的应力应变关系，来计算 土坡的稳定性。
有限元法的精度取决于单元的大小和 形状，因此需要合理选择。
有限元法可以模拟复杂的土坡形状和 地质条件，适用于各种类型的土坡。
有限差分法
有限差分法也是一种数值分析方法，通过将土坡划分为若干个小的差分网格，并分 析每个网格点的位移和应力，来计算土坡的稳定性。
土坡稳定和土压力计算
第10章土坡稳定分析
第10章土坡稳定分析土坡稳定分析是土力学中重要的内容之一，对于土坡工程的设计、施工和维护都起着至关重要的作用。
本章将介绍土坡稳定分析的基本原理和常用的方法。
1.土坡的稳定性土坡是指天然或人工挖掘的较大坡度的土体表面，其稳定性是指土体在重力和外力作用下不发生破坏的能力。
土坡的稳定性主要与土体的力学性质、坡度、坡高、土体水分含量等因素有关。
2.土坡稳定性分析的步骤（1）确定土体的物理力学性质，包括土壤类型、密度、含水量、粒度等参数，并进行相应的试验和数据分析。
（2）确定土坡的几何参数，包括坡度、坡高、坡面类型等。
（3）计算土坡的重力和外力，包括土体自重、附加荷载（如均布荷载、集中荷载等）等。
（4）进行土壤的内力分析，包括应力计算、应变计算等，确定土壤的内部力分布情况。
（5）根据土壤内力分布情况，进行土坡的稳定性分析，判断土坡是否满足稳定条件。
（6）对不满足稳定条件的土坡，进行稳定性措施的设计和选取。
3.土坡稳定分析的方法（1）平衡法：平衡法是土坡稳定性分析的基本方法，即通过平衡力学原理，在给定的边界条件和荷载作用下，判断土坡是否处于平衡状态。
常用的平衡法有稳定法和倾覆法。
稳定法是指通过施加一个水平力来模拟土坡可能的滑动面，计算滑动面上的抗滑力和抗倾覆力，判断土坡的稳定性。
倾覆法是指通过施加一个垂直力来模拟土坡可能的倾覆面，计算倾覆面上的抗倾覆力矩，判断土坡的稳定性。
（2）有限元法：有限元法是一种数值分析方法，将土体划分为有限个单元，通过建立单元间的力学关系和平衡方程，计算土坡的应力、应变和位移分布，并进行稳定性分析。
有限元法适用于复杂的土坡工程问题，但计算量较大。
（3）强度理论：强度理论是通过土体的强度参数来评估土坡的稳定性。
常用的强度理论有摩尔-库仑理论、德罗特-普克理论等，这些理论一般适用于细粒土的稳定性分析。
4.土坡的稳定性分析过程中需要考虑的因素（1）土体力学性质：包括土体的内摩擦角、剪胀角、黏聚力等参数。
《土力学》第十章习题集及详细解答
《土力学》第十章习题集及详细解答第10章土坡和地基的稳定性1.填空题1.黏性土坡稳定安全系数的表达式为。
2.无黏性土坡在自然稳定状态下的极限坡角，称为。
3.瑞典条分法稳定安全系数是指和之比。
4.黏性土坡的稳定性与土体的、、、和等5个参数有密切关系。
5.简化毕肖普公式只考虑了土条间的作用力而忽略了作用力。
2.选择题1.无粘性土坡的稳定性，（ B ）。
A.与坡高无关，与坡脚无关B.与坡高无关，与坡脚有关C.与坡高有关，与坡脚有关D.与坡高有关，与坡脚无关2.无黏性土坡的稳定性（ B ）。
A.与密实度无关B.与坡高无关C.与土的内摩擦角无关D.与坡角无关3.某无黏性土坡坡角β=24°，内摩擦角φ=36°，则稳定安全系数为( C )A.K=1.46B. K=1.50C.K=1.63D. K=1.704. 在地基稳定性分析中，如果采用分析法，这时土的抗剪强度指标应该采用下列哪种方法测定？（ C ）A.三轴固结不排水试验B.直剪试验慢剪C.现场十字板试验D.标准贯入试验5. 瑞典条分法在分析时忽略了（ A ）。
A.土条间的作用力B.土条间的法向作用力C.土条间的切向作用力6.简化毕肖普公式忽略了（ C ）。
A.土条间的作用力B.土条间的法向作用力C.土条间的切向作用力3判断改错题1. ，只有黏性土坡的稳定性才与坡高无关。
2. ，只有最小安全系数所对应的滑动面才是最危险的滑动面。
3. ，只适用于均质土坡。
4. √5. ，毕肖普条分法也适用于总应力法1.黏性土坡的稳定性与坡高无关。
2.用条分法分析黏性土的稳定性时，需假定几个可能的滑动面，这些滑动面均是最危险的滑动面。
3.稳定数法适用于非均质土坡。
4.毕肖普条分法的计算精度高于瑞典条分法。
5.毕肖普条分法只适用于有效应力法。
4.简答题1.土坡稳定有何实际意义？影响土坡稳定的因素有哪些?2.何为无黏性土坡的自然休止角？无黏性土坡的稳定性与哪些因素有关？3.简述毕肖普条分法确定安全系数的试算过程？4.试比较土坡稳定分析瑞典条分法、规范圆弧条分法、毕肖普条分法及杨布条分法的异同？5.分析土坡稳定性时应如何根据工程情况选取土体抗剪强度指标和稳定安全系数？6.地基的稳定性包括哪些内容？地基的整体滑动有哪些情况？应如何考虑？7.土坡稳定分析的条分法原理是什么？如何确定最危险的圆弧滑动面？8.简述杨布(Janbu)条分法确定安全系数的步骤。
(土力学课件)土 稳 定 性 分 析
边
坡
支
护
土坡失稳原因
1、内因
土坡的土质：不同土质，抗剪强度、抗水能力差别较大。 土坡的外形
2、外因
地震、降雨、地下水、人为影响（如不合理开挖）等。
土坡稳定性分析按平面问题处理。 土坡稳定性分析目的：
1、验算已有或已设计土坡的稳定性、合理性；
2、据土坡预定高度、土的性质等已知条件设计合理断面。
9.2 无粘性土边坡的稳定性分析
1、全干或全淹的均质土坡
W cos tg tg 土坡稳定安全系数 Fs 滑动力Ts W sin tg
抗滑力T f
(safety factor)
2、有渗流作用的均质土坡
抗滑力T f [ V cos i wV sin( )]tg 土坡稳定安全系数 (safety factor) Fs 滑动力T V sin i V cos( )
从外因上讲滑坡为地震诱发， 内因上闪长岩山体极为破碎。 滑坡堵塞大渡河9日，溃坝后 洪水造成下游人员死亡达10万
滑坡在大渡河对岸（左岸）的残存遗迹
铁庄庙地 震记事碑 （现存于 泸定县地 震办公室）
毁坝后残留的直径达20m的大孤石
叠溪地震滑坡（1931）
地震滑坡堵塞岷江及其支流，形成１２个堰塞湖，其中大海子已成 为旅游点，毁灭千年古镇——叠溪。溃坝后茂县，汶川等县死亡
三峡库区湖北秭归千将坪滑坡 （2003.7.13）
滑坡方量近2000万方，发生于135m蓄水1个月后。蓄水是 滑坡的主要诱因，部分学者认为蓄水后库区的微震事件 （2~3级）也是触发因素之一，滑坡涌浪造成21人死亡。
开挖边坡滑坡
天然边坡滑坡
紫坪铺堆积体 滑坡后地貌
紫坪铺堆积体 发生滑坡实景
土力学课件版本一 第10章 土坡稳定性
O
2. 平衡条件（各力对O的力矩平衡）
R
(1) 滑动力矩： Ms Ga
B
C
(2)抗滑力矩：
横线为弧
M R f ACR
G
a A
注：（其中n n l 是未知函数）
土坡稳定分析要解决的问题
土坡稳定分析要解决两方面的问题:
①判定给定土坡稳定与否? 即:根据坡高、坡角、物质组成求稳定安全系数k。
②设计合理的土坡断面。 即：在满足一定k的前提下，设计合理的坡高、坡 角。
土坡的研究一般按平面问题考虑。即取一延向米进行 研究。
第10章 土坡和地基的稳定性 §10.1 概述
cos tan tan sin w sin sat tan
/ sat≈1/2，
坡面有顺坡渗 流作用时，无 粘性土土坡稳 定安全系数将
近降低一半
第10章 土坡和地基的稳定性 §10.3 粘性土坡的稳定性
均质土坡——圆弧面滑动： 3种圆弧：过坡角；在坡面上；过坡角外；
第10章 土坡和地基的稳定性 §10.1 概述
从定性的角度看,土坡失稳的原因(影响土坡稳定的 因素)有二:
①滑动因素增加:如降雨γ↑、水位骤降γ→ γsat， 渗透力J、冻胀、坡顶施加过量荷载、地震的动荷 载等。
②抗滑因素减小：如干裂、降雨（c↓φ↓），粘性 土膨胀、蠕变等。
第10章 土坡和地基的稳定性 §10.1 概述
土坡几何形态：
坡肩
坡顶
坡面
坡 高
坡底
坡角
坡趾(坡脚)
坡比： tanβ（β坡角）
第10章 土坡和地基的稳定性
§10.2 无粘性土坡的稳定性 一、一般情况下的无粘性土土坡
土力学粘性土土坡稳定性全解
4补救措施
• 1）重新运土夯实坝体，使坝体干密度达到 1.5g/cm3； • 2）对左、右坝头填土与接触带进行充填灌 浆防渗处理； • 3）对迎水坡进行土工膜、混凝土面板覆盖 防渗； • 4）对右坝头小山包及溢洪道底板基岩进行 帷幕灌浆处理； • 5）按反滤要求重新堆砌背水坡；
应该吸取的经验教训
杨布法
• 杨布条分法基本可以满足所有的静力平衡 条件，所以是严格方法之一，但其推力线 的假定必须符合条间力的合理性要求（即 条间力不产生拉力和不产生剪切破坏）。 目前国内外有关边坡稳定的电算程序，大 多包含有杨布法
对它们的假定条件的对比
• 整体圆弧滑动稳定分析法，它假设的是刚性滑动 体滑动面上极限平衡 ，条件为软粘土不排水Pn=0 • 瑞典条分法假设的是滑动面为圆弧面，不考虑条 间力，可以减少2n-2个未知数。它的条件为一般 均质土。 • 毕肖普条分法假设的是滑动面为圆弧面，切向条 间力为0，减少n-1个未知数。它的条件为一般均 质土。 • 杨布条分法假设的是滑动面为任意面，法向条间 力和切向条间力之间为某函数关系，减少n-1个未 知数 。它的条件为任意土
土力学质疑
——粘性土土坡稳定分析
粘性土土坡稳定分析方法
•
常用的粘性土土坡稳定分析方 法可以分为两种：整体圆弧滑动稳 定分析法和条分法
一整体圆弧法
• （一）分析计算方法 • 1．假设条件：
• 均质简单粘性土坡
土力学土坡稳定分析(最新修改)
• 江、河、湖、海岸坡 • 山、岭、丘、岗、天然坡
人工土坡
• 挖方：沟、渠、坑、池 • 填方：堤、坝、路基、堆料
2.1 概述
滑坡：
一部分土体在外因作用下，相对于另一 部分土体滑动
2.1 概述
滑坡堆积区
易贡巨型高速滑坡及堰塞湖平面示意图
2.1 概述
城市中的滑坡问题（香港，重庆）
挖 方 填 方
Pi hi
Wi
i
hi+1
Ti
Ni
2.3 粘性土坡的稳定分析
O
R
C
整体力矩平衡：
Ni 过圆心； Pi 互相抵消
i
bB 67
W isiin R T iR
licosi = bi A
-2 -1 0 1 2 3 4 5
Fs
1 mi
[cili
c
osi
Witgi]
Wi sini
mi
c
osi s
initgi
(c ili W ico itg s i)R F s
Fs
(cili Wicoistgi) Wisini
显式 表达
Wi
i
Ti
Ni
圆心 O，半径 R（如图）
O
R
分条：b=R/10 编号：过圆心垂
C
i
bB 67
计 算
线为 0# 条中线
列表计算 li Wi i A
-2 -1 0 1 2 3 4 5
步 骤
2.3 粘性土坡的稳定分析
未知数: 6n-2 方程数: 4n
1 整体圆弧滑动法 n=1 2 瑞典条分3法(n-1)+n=4n-3 3 毕肖普法 (n-1)+n=2n-1 4 Janbu法 (n-1)+n=2n-1 5 Spencer方法
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粘性土坡的稳定分析…3
假设各土条ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的合力Si，Si+1平行于滑动面，并且相等（Si=Si+1)。
Ei Si cos i Si 1 cos i Ei 1
X i Si sin i Si 1 sin i X i 1
土条的静力平衡方程，垂直于滑动面
Xi+1
Si+1
Ei i
岩口滑坡
八渡车站滑坡
贵州省印江县
南昆线八渡
1996.9.18
1997.7
体积260万m3 ，堵断印江淹没上游一村镇
体积500万m3 ，威胁车站安全，治理费9000万元
武隆基岩滑坡
重庆武隆县
2001.5.1
造成79人死亡，摧毁9层楼房一幢
作用于滑坡的因素
作用因素 风化作用 自 然 因 素 降雨(雪) 地下水变化 河流冲刷 地震 崩塌加载 岩土体的强度↓ 滑体重量和下滑力↑；滑带土强度和抗滑力↓ ；灌入裂缝产生静水 压力；地下水位↑ 滑带土孔隙水压力↑；减小抗滑力↓ ；动水压力和下滑力↑ ；潜蚀 或溶蚀滑带抗滑力↓ 斜坡高度和坡脚陡度和应力↑ ；抗滑支撑力↓ 下滑力↑ ；抗滑力↓ ；滑带土液化 坡体重量和下滑力↑ ；地表水下渗↑ 对滑坡的作用
国际岩土学会滑坡治理措施
形态
排水
支挡
加固
滑动区搬 出物质 抗滑区增 加物质 减缓斜坡 坡度
地表排水 渗水材料 坑道排水 种植植物
挡土墙 桩、墩 支撑扶壁 固定网
锚栓 土钉 锚杆 注浆 种植植物
工程实例…1
抗滑挡墙
工程实例…2
抗滑桩排
工程实例…3
预应力锚索框架
工程实例…4
锚索抗滑桩和锚索地梁
工程实例…15
泄水盲洞
工程实例…16
平孔排水孔钻进
工程实例…17
坡脚平孔排水
无粘性土坡的稳定分析
边坡上土单元自重为： z cos W
cos
T 下滑力： W sin
抗滑力：f W cos tan T
1
z
W sin
W cos
安全系数：
K
Tf T
tan tan
例题
【例题】一均质粘性土坡，高5m，坡度为1:2，土的内摩擦角15°。粘聚力 10kPa，重度18kN/m3，试用条分法计算土坡的稳定安全系数。
例题
【解】 (1)按比例结出土坡剖面图，假定滑弧圆心及相应的滑弧位置。因为是均质 土坡，其坡度为1:2，由教材表10-1，查得b1＝25 °，b2＝35 °，作EO的延 长线，在该延长线上取任一点O1作为第一次试算的滑弧中心，通过坡脚作 相应的滑弧AC，其半径为R＝10.4m。 (2)将滑动土体ABC分成若干土条，并对土条进行编号。为了计算方便，土 条宽度可取滑弧半径的1/10，即b＝0.1R＝1.04m。土条编号如例图所示。 (3)量出各土条中心高度hi，并列表计算sini，cosi等值(见下表)。
约22000人死亡
我国二十多年来滑坡灾害
滑坡名称
铁西滑坡 洒勒山滑坡 鸡抓子滑坡 新滩滑坡 韩城电厂滑坡 天水滑坡 头寨沟滑坡 宝成线滑坡 黄茨滑坡
发生地点
成昆铁西车站 甘肃省东乡县 四川省云阳县 湖北省秭归县 陕西省韩城市 甘肃省天水市 云南省昭通县 宝成线K190 甘肃省永靖县
发生时间
1980 1983.3.7 1982.7.18 1985.6.12 1985.3 1990.8.21 1992 1992.5 1995.1.30
工程实例…5
坡脚锚索抗滑桩，中部锚索框架
工程实例…6
坡脚锚索抗滑桩，以上锚索地梁
工程实例…7
同上
工程实例…8
坡脚桩板墙
工程实例…9
路下锚索抗滑桩，路上锚索框架
工程实例…10
锚索框架
工程实例…11
锚索框架与锚索桩结合
工程实例…12
锚杆框架
工程实例…13
六棱砖植草防护
工程实例…14
边坡排水沟
i 1 i i
10 cL tan b hi cos i i 1
l R
i 1 i i n
n
(c l W cos
i 1 i i i n i 1 i
n
i
tan i )
W sin
i
b h sin
i 1 i
10
10 14.52 tan1518 1.04 25.78 1.518 18 1.04 9.66
f LR
粘性土坡的稳定分析…2
费伦纽斯条分法（瑞典条分法或Fellenius法）
1、假设圆弧滑动面，确定圆心和半径； 2、把滑动土体分成若干条（条分法）； 3、建立土条的静力平衡方程求解(取单位厚度计算）
O
R
Xi+1 Xi Ei Wi
Ti i li
Ei+1
i
N i i li
粘性土坡的稳定分析…4
考虑力距平衡对假设圆心O取矩
滑动力矩=抗滑力矩
K
T R
i 1 i n i 1 i i
n
W sin R W sin R
i 1 i i
l R
i 1 i i n
n
(c l W cos
i 1 i i i n i 1 i
基坑支护技术了解
上海新世纪商厦8m深基坑采用水泥土搅拌桩支护技术
基坑支护技术了解
水泥土搅拌桩支护技术
基坑支护技术了解
南京火车站综合楼悬臂式排桩支护
基坑支护技术了解
钢筋砼内撑支护技术
基坑支护技术了解
南京的振兴大厦钢管内撑支护技术
基坑支护技术了解
上海淮海中路处的香港广场地下连续墙支护技术
基坑支护技术了解
例题
(4)量出滑弧中心角q＝80°，计算滑弧长度
L qR 80 10.4 14.52m li 180 180
(5)计算稳定安全系数K，将以上计算结果代入式，得到第一次试算的稳定安 全系数。为
K
T R
i 1 i n i 1 i i
n
W sin R W sin R
事故实例…4
二郎山隧道西引道滑坡张裂缝
事故实例…5
云南元磨高速公路K259三箐公隧道进口滑坡
事故实例…6
开挖和填筑引起滑坡
事故实例…7
深圳－汕头高速公路K101滑坡推倒桩板墙
事故实例…8
山西长治－晋城高速公路K31砂泥岩顺层滑坡，体积达25万m3
事故实例…9
北京－珠海高速公路粤北段K108高边坡滑坡，治理费用2000余万元
Si
Xi
Wi
Ei+1
Ti i li
i Ni ( Ei Ei 1 )sin i (Wi X i X i 1 )cos i 0
Ni Wi cos i
破滑动面上的土的抗剪强度：
N i i li
Ni 1 fi ci i tan i ci tan i (ci li Wi cos i tan i ) li li
上海淮海中路处的香港广场地下连续墙加钢内撑
基坑支护技术了解
浦东开发区世界广场地下连续墙加钢内撑
基坑支护技术了解
1994.9,上海黄浦区某大厦基坑支护支撑破坏，地下连续墙倒塌。
基坑支护技术了解
角撑局部屈压
事故实例…10
黄土滑坡
事故实例…11
砂泥岩切层滑坡
事故实例…12
香港宝城大厦因滑坡倒塌
事故实例…13
2001年5月1日20点30分，重庆武隆县基岩滑坡
世界重大滑坡灾害
发生地点 爪哇 中国甘肃 日本久礼 日本东京西南 秘鲁 意大利瓦伊昂 巴西 巴西
日期 1919 1920.12.16 1945 1958 1962.6.10 1963 1966 1967
n
i
tan i )
W sin
i
粘性土坡的稳定分析…5
简单土坡最危险滑动面 简单土坡——指土坡坡面单一、土质均匀的土坡。 ⑴根据土坡坡度或坡角q，由表10.1查 得相应的a，b角数值。 ⑵根据a角由坡角脚A点作AE线，使 ∠EAB=∠a；根据b角，由坡顶B点 作BE线，使与水平线夹角为∠b。 ⑶AE与BE交点E，为=0时土坡最 危险滑动面的圆心。 ⑷由坡脚A点竖直向下取H值，然后 向土坡方向水平线上取4.5H处为D点。 作DE直线向外延长线附近，为>0 时土坡最危险滑动面的圆心位置。 ⑸在DE延长线上选3～5点作为圆心，计算各自的土坡稳定安全系数，按一 定的比例尺，将K的数值画在圆心O与DE正交的线上，并连成曲线。取曲线 下凹处的最低点，作直线与DE正交。 ⑹同理，另一方向，……，即为所求最危险滑动面的圆心位置。
土坡稳定分析
土坡稳定分析
滑坡的原因： 根本原因在于土体内部某个面上的剪应力达到了它的抗剪强度，稳定平 衡遭到破坏。剪应力达到抗剪强度的起因有三 剪应力增加 土体本身抗剪强度减小 静水力的作用
边坡变形示意图
事故实例…1
宝成铁路K190第三次滑坡后全貌
事故实例…2
南昆铁路八渡滑坡
事故实例…3
二郎山隧道东口坍塌使路面悬空
滑坡类型 泥石流 黄土流
灾害情况 5100人死亡，140个村庄被毁 约20万人死亡 1154人死亡 1100人死亡
冰和岩石崩塌 岩石滑坡进入水库
3500多人死亡 约2600人死亡 1000人死亡 1700人死亡
秘鲁Yungay
哥伦比亚
1970.5.31
1985.11
地震引起的碎屑崩塌