土坡稳定性
土坡稳定性分析计算
土坡稳定性分析的目的和意义
土坡稳定性分析是工程地质和岩土工程领域的重要研究内容 ，其目的是预测和评估土坡在各种工况下的稳定性，为工程 设计和施工提供科学依据。
通过土坡稳定性分析，可以确定土坡的临界高度、安全系数 等参数，为土坡设计、加固和防护提供技术支持，同时也有 助于提高工程的安全性和经济性。
02土坡稳定性分析与其他学科领域的交叉 融合，如环境工程、地理信息科学等，拓展其应用领 域和应用范围。
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土坡稳定性分析计算
• 引言 • 土坡稳定性分析的基本原理 • 土坡稳定性分析的常用方法 • 土坡稳定性分析的步骤与流程 • 工程实例与案例分析 • 结论与展望
01
引言
土坡稳定性问题的重要性
01
土坡是自然和工程地质中常见的 一种现象，其稳定性直接关系到 人民生命财产安全和自然环境的 保护。
02
土坡失稳会导致滑坡、泥石流等 地质灾害，给人类社会和自然环 境带来巨大的损失和破坏。
06
结论与展望
土坡稳定性分析的重要性和应用前景
土坡稳定性分析是岩土工程领域的重要研究内容，对于保障工程安全、防止自然灾 害具有重要意义。
随着城市化进程的加速和基础设施建设的不断推进，土坡稳定性分析的应用前景将 更加广阔，涉及的领域也将更加多样化。
土坡稳定性分析可以为工程设计、施工和监测提供科学依据，提高工程的安全性和 可靠性，降低工程风险。
有限元法
总结词
有限元法是一种基于数值分析方法的土 坡稳定性分析方法，通过将土坡划分为 一系列有限元单元，模拟土坡的应力分 布和变形过程，从而确定土坡的稳定性 。
VS
详细描述
该方法考虑了土坡内部的应力分布和变形 过程，能够模拟复杂的滑裂面形状和分布 ，得到更准确的稳定性分析结果。该方法 适用于各种类型的土坡，包括非均质、不 连续、有节理的土坡。
土坡各参数对土坡稳定性的影响研究
土坡各参数对土坡稳定性的影响研究土坡的稳定性受到多种因素的影响，下面就从土坡外形、土坡材料和土坡力学参数三个方面，具体总结土坡影响土坡稳定性的各个因素。
一、土坡外形1、坡度：坡度是指土坡仰角，是影响土坡稳定性的重要因素，坡度过大将影响土坡的动力稳定性；2、坡面形状：坡面太复杂或过分的平直，也会影响土坡的稳定性；3、坡脚和顶点：坡脚是土坡的基础，坡脚的质量将影响土坡的稳定性；而坡顶点是土坡上方重力作用的origination point，位置不当还会影响土坡的稳定性。
二、土坡材料1、土壤本身性能：土坡的稳定性受土壤材料本身性能的影响，土壤结构良好，有足够粘性，分散性好，抗拉强度足够高，不容易发生滑动等因素会略有增大土坡的稳定性；2、土壤粒度：土壤的粒度也会影响土坡的稳定性，土壤粒度细致，孔隙小，有利于土坡的稳定性；3、含水量：土壤的含水量也会影响土坡的稳定性，含水量不足的土坡比较不稳定，过度的含水量又会降低土壤要求。
三、土坡力学参数1、坡体强度参数：抗拉强度，剪切强度，抗压强度和摩擦角等参数会影响土坡的稳定性；2、内力结构：土坡的内部力结构包括土体抗拉、抗剪、抗压、摩擦力等，它们能够抵抗外力带来的压力以及侧向作用；3、稳定指数：在计算土坡稳定性时，稳定指数是十分重要的参数，稳定指数小于1则为不稳定；4、斜坡重力: 土坡的重力也是影响土坡稳定性的重要因素，坡度越大，土坡重力作用可能会影响土坡的稳定性。
从上述对土坡各参数影响土坡稳定性的分析可以得出结论，土坡稳定性受到多种因素的影响，稳定性高低跟坡度、坡体材料的质量、力学参数和内力结构等都有关系，坡度过大、坡面太复杂或过分的平直，以及土坡材料质量差，力学参数和内力结构不符合要求都会影响土坡的稳定性。
因此，在建设和维护土坡时，应特别注意这些影响因素，及时采取有效措施，以保证土坡的安全性。
第八章+土坡稳定性分析
土力学与地基基础
• 由于计算上述安全系数时，滑动面为任意 假定，并不是最危险的滑动面，因此所求 结果并非最小的安全系数。通常在计算时 需要假定一系列滑动面，进行多次试算， 计算工作量很大。 • W.费伦纽斯（Fellenius,1927）通过大量计 算分析，提出了以下所介绍的确定最危险 滑动面圆心的经验方法。
土力学与地基基础
瑞典条分法和毕肖普法的比较
• 瑞典条分法忽略各条间力对Ni的影响，i土 条上只有Gi,Ni,Ti三种力作用，低估安全系 数5~20%。 • 毕肖普法忽略土条竖向剪切力的作用，考 虑了土条两侧的作用力，比瑞典条分法更 合理，低估安全系数约为2~7%。
土力学与地基基础
li
K
1 m cb Gi ui b X i tan i
G sin
i
i
土力学与地基基础
• 毕肖普条分法考虑了土条两侧的作用力， 计算结果比较合理。 • 分析时先后利用每一土条竖向力的平衡及 整个滑动土体的力矩平衡条件，避开了Ei 及其作用点的位置，并假定所有的 X i 均等 于零，使分析过程得到了简化。 • 但该方法同样不能满足所有的平衡条件， 还不是一个严格的方法，由此产生的误差 约为2%～7%。另外，毕肖普条分法也可以 用于总应力分析，即在上述公式中采用总 应力强度指标c、φ计算即可。
土力学与地基基础
土坡形态及各部分名称
坡肩 坡顶
坡高 坡脚
坡面
坡角
土力学与地基基础
土力学与地基基础
土力学与地基基础
土力学与地基基础
4.土坡由于其表面倾斜，在自重或外部荷 载的作用下，存在着向下移动的趋势， 一旦潜在滑动面上的剪应力超过了该面 上的抗剪强度，稳定平衡遭到破坏, 就可 能造成土坡中一部分土体相对于另一部 分的向下滑动，该滑动现象称为滑坡。 5.天然的斜坡、填筑的堤坝以及基坑放坡 开挖等问题，都要演算土坡的稳定性。 亦即比较可能滑动面上的剪应力与抗剪 强度，这种工作称为稳定性分析。
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
第七章土坡稳定分析
第七章土坡稳定分析土坡的稳定性是指土坡在自身重力和外部荷载作用下，能够保持不发生倾覆、滑动或坍塌的能力。
土坡的稳定性分析是土坡工程设计的关键步骤之一，它的目的是确定土体的最大稳定角，以及土坡所能承受的最大荷载。
土坡稳定性分析主要包括以下几个方面：1.荷载计算：首先需要确定土坡所受到的各种荷载，包括自重荷载、地震荷载、水压力荷载等。
这些荷载将直接影响土坡的稳定性。
2.土体力学参数：土坡的稳定性分析需要确定土体的力学参数，包括土体的内摩擦角、剪胀角、孔隙比等。
这些参数可以通过室内试验或现场试验来确定。
3.土体抗剪强度：土坡的稳定性分析需要确定土体的抗剪强度，包括黏聚力和内摩擦角。
一般可通过室内试验或相关经验公式来确定。
4.平衡条件：土坡的稳定性分析需要确定土坡的平衡条件，即坡面上的剪切力与抗剪强度之间的平衡关系。
通过平衡条件，可以计算出土坡的最大稳定角。
5.稳定性判据：土坡的稳定性分析需要选择适当的稳定性判据，以判断土坡是否稳定。
常用的稳定性判据包括平衡法、极限平衡法、有限元法等。
在进行土坡稳定性分析时，需要注意以下几个问题：1.考虑边界条件：土坡的稳定性分析需要考虑土坡周围的边界条件，包括土坡顶部的固结载荷、土坡脚部的支撑条件等。
2.考虑不同荷载组合：土坡的稳定性分析需要考虑不同荷载组合的影响，包括常规和临界荷载组合。
常规荷载组合是指常规工况下土坡所承受的荷载组合，临界荷载组合是指在其中一特定条件下土坡的最不利工况下所承受的荷载组合。
3.安全系数：土坡的稳定性分析需要根据土坡的设计要求和实际情况，确定相应的安全系数。
安全系数是指土坡的稳定强度与设计要求强度之间的比值，一般要求安全系数大于14.考虑时间因素：土坡的稳定性分析需要考虑土体的变形和固结过程。
在长期静荷载作用下，土体可能发生蠕变和沉降等变形。
因此，在进行土坡稳定性分析时，需要考虑时间因素的影响。
综上所述，土坡的稳定性分析是土坡工程设计中一个非常重要的环节。
土坡稳定性分析
第七章土坡稳定性分析第一节概述土坡就是由土体构成、具有倾斜坡面的土体，它的简单外形如图7-1所示。
一般而言，土坡有两种类型。
由自然地质作用所形成的土坡称为天然土坡，如山坡、江河岸坡等；由人工开挖或回填而形成的土坡称为人工土(边)坡，如基坑、土坝、路堤等的边坡。
土坡在各种内力和外力的共同作用下，有可能产生剪图7-1 土坡各部位名称切破坏和土体的移动。
如果靠坡面处剪切破坏的面积很大，则将产生一部分土体相对于另一部分土体滑动的现象，称为滑坡。
土体的滑动一般系指土坡在一定范围内整体地沿某一滑动面向下和向外移动而丧失其稳定性。
除设计或施工不当可能导致土坡的失稳外，外界的不利因素影响也触发和加剧了土坡的失稳，一般有以下几种原因：1．土坡所受的作用力发生变化：例如，由于在土坡顶部堆放材料或建造建筑物而使坡顶受荷。
或由于打桩振动，车辆行驶、爆破、地震等引起的振动而改变了土坡原来的平衡状态；2．土体抗剪强度的降低：例如，土体中含水量或超静水压力的增加；3．静水压力的作用：例如，雨水或地面水流入土坡中的竖向裂缝，对土坡产生侧向压力，从而促进土坡产生滑动。
因此，粘性土坡发生裂缝常常是土坡稳定性的不利因素，也是滑坡的预兆之一。
在土木工程建筑中，如果土坡失去稳定造成塌方，不仅影响工程进度，有时还会危及人的生命安全，造成工程失事和巨大的经济损失。
因此，土坡稳定问题在工程设计和施工中应引起足够的重视。
天然的斜坡、填筑的堤坝以及基坑放坡开挖等问题，都要演算斜坡的稳定性，亦既比较可能滑动面上的剪应力与抗剪强度。
这种工作称为稳定性分析。
土坡稳定性分析是土力学中重要的稳定分析问题。
土坡失稳的类型比较复杂，大多是土体的塑性破坏。
而土体塑性破坏的分析方法有极限平衡法、极限分析法和有限元法等。
在边坡稳定性分析中，极限分析法和有限元法都还不够成熟。
因此，目前工程实践中基本上都是采用极限平衡法。
极限平衡方法分析的一般步骤是：假定斜坡破坏是沿着土体内某一确定的滑裂面滑动，根据滑裂土体的静力平衡条件和莫尔—库伦强度理论，可以计算出沿该滑裂面滑动的可能性，即土坡稳定安全系数的大小或破坏概率的高低，然后，再系统地选取许多个可能的滑动面，用同样的方法计算其稳定安全系数或破坏概率。
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：
土力学第7章土坡稳定分析
土力学第7章土坡稳定分析土力学是研究土的力学性质和土体力学行为的科学，其应用范围广泛，其中土坡稳定分析是土力学的重要内容之一。
本文将介绍土力学第7章土坡稳定分析的相关知识。
一、引言土坡稳定分析是土木工程领域中常见的问题，主要涉及到土体的坡面稳定性，通过合理的土坡稳定分析，可以有效预防土体的滑坡和坍塌等不稳定现象的发生，保障工程的安全运行。
二、土坡的稳定性分析方法1. 极限平衡法极限平衡法是土坡稳定性分析中常用的一种方法，主要通过确定土体内部的抗剪强度参数和荷载作用下的地下水位来评估土坡的稳定性。
该方法的基本原理是在土体发生滑动时，抗剪强度趋向于零，并以它为基础，推导出坡面上的切线力和压住力相平衡的几何关系。
2. 推移滑坡法推移滑坡法也是一种常用的土坡稳定性分析方法，它是通过计算土体受力平衡的状态下，坡面上产生滑动的可能性来进行稳定性评估。
在该方法中，通过施加水平力和重力对土坡进行计算，计算过程中考虑土体的切线力、压实力和滑动力等因素，以确定滑动的可能性。
3. 数值模拟法数值模拟法是近年来发展起来的一种土坡稳定性分析方法，它基于计算机技术和数值计算方法，通过建立数学模型对土坡进行力学分析。
数值模拟法可以更精确地描述土体的变形、滑动过程，并且可以考虑更多的影响因素，如土体的非线性行为和边界条件等，从而提高了分析的准确性和可靠性。
三、土坡稳定分析的应用案例1. 坡度较陡的公路土方工程对于坡度较陡的公路土方工程，土坡稳定性分析显得尤为重要。
在该案例中，可以采用极限平衡法来评估土坡的稳定性，并结合现场勘察数据和实验结果对土体的参数进行调整，从而得出最终的稳定性评估结果。
2. 水土保持工程水土保持工程中的护坡设计也需要进行土坡稳定性分析。
通过采用推移滑坡法，可以对护坡结构进行设计和评估，确保其能够承受地表径流和土壤侵蚀的作用，保持坡面的稳定性。
3. 基坑开挖工程在基坑开挖工程中，经常需要进行土坡稳定性分析，以确保土坡在开挖和施工过程中的稳定性。
土坡稳定性分析计算
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。
土坡稳定性分析
坚硬 1：0.75~1：1.00 1：1.00~1：1.25 硬塑 1：1.00~1：1.25 1：1.25~1：1.50
注：1.表中碎石土的充填物为坚硬或硬塑状态的粘性土。
2.对于砂土或充填物为砂土的碎石土， 其边坡坡度允许值均按自然休止角确定。
土坡稳定性分析
（四）黏性土土坡稳定性分析
圆弧滑动分析法——条分法。
土坡稳定性分析
土的 类别
碎石 土
粘性 土
土质边坡坡度允许值
密实度
坡度允许值（高宽比）
或状态 坡高在5m以内 坡高为5~10m
密实 中密 稍密
1：0.35~1：0.50 1：0.50~1：0.75 1：0.50~1：0.75 1：0.75~1：1.00 1：0.75~1：1.00 1：1.00~1：1.25
N W cos T W sin
无粘性土土坡稳定性分析
T N tan W cos tan
K
抗滑力 滑动力 T TWcos tan W sin
t an t an
从上式看出，只要 土坡就是稳定的。
工程中一般要求K≥1.25～1.30
土坡稳定性分析
（三）土质边坡开挖规定
《规范》规定，在山坡整体稳定的条件下，土质边坡的开挖 应符合下列规定： （1）边坡的坡度允许值，应根据当地经验，参照同类土层的 稳定坡度确定。当土质良好且均匀、无不良地质现象、地下 水不丰富时，可按表7.2确定。 （2）土质边坡开挖时，应采取排水措施，边坡的顶部应设置 截水沟。在任何情况下不允许在坡脚及坡面上积水。 （3）边坡开挖时，应由上往下开挖，依次进行。弃土应分散 处理，不得将弃土堆置在坡顶及坡面上。当必须在坡顶或坡 面上设置弃土转运站时，应进行坡体稳定性验算，严格控制 堆栈的土方量。 （4）边坡开挖后，应立即对边坡进行防护处理。
土坡稳定性分析
土坡稳定性分析
土坡稳定性分析是评估土坡在自然力或人工力作用下是否能维持稳定的一种工程技术手段。
在工程施工中，土坡的稳定性是非常重要的，一旦发生滑坡或崩塌等灾害，将对施工进度和安全造成严重影响。
因此，进行土坡稳定性分析可以有效地提前预防和解决土坡问题，确保工程施工的顺利进行。
土坡稳定性分析一般包括以下几个步骤：
1.野外调查：通过对土坡进行实地勘查，包括土壤的类型、坡度、坡面形态等方面的观测与测量，获取基本的地质和地形信息。
2.室内试验：对采集到的土样进行室内试验，包括土壤的抗剪强度试验、水分含量试验等，以获取土壤力学参数。
3.力学分析：根据土壤力学理论，将野外调查和室内试验得到的数据进行处理和分析，进行力学计算和分析。
常用的分析方法包括平衡法、有限元法、边坡稳定性分析等。
4.稳定性评估：根据力学分析的结果，进行土坡的稳定性评估。
可以采用不同的评估方法，如强度折减法、潜在滑动面分析法等。
5.稳定性措施：根据评估结果，确定合理的稳定性措施。
可以采取加固措施，如加固坡面、加固土体等，也可以采取削减高度等减轻土压力的措施。
土坡稳定性分析有助于预测土坡的变形和破坏，提供工程设计和施工的依据。
通过对土壤性质和地质环境等因素的分析，可以选择适当的施工
方案和措施，确保土坡的稳定性。
此外，分析结果还可以反馈给设计师和施工人员，提供参考和建议，确保施工过程中的安全性。
需要注意的是，土坡稳定性分析是一个复杂的过程，需要考虑多个因素的相互作用。
在实际应用中，还需要结合工程实际情况和经验进行判断和调整。
土力学_第8章(土坡稳定性分析)
18
3
粘性土土坡的稳定性分析
瑞典（彼得森，K.E. Petterson, 1915年提出的） 瑞典圆弧法
滑动面
(a) 实际滑坡体
(b)假设滑动面是圆弧面
19
基本思想：
整体圆弧滑动。 稳定系数定义为：
f Fs
滑移面
也可定义为抗滑力矩与滑动力矩之比：
Fs
Mf Ms
f LAC R
1
i
Fs
m
[ci'bi (Wi ui bi ) tan ' ]
W sin
i
i
mi cos i (1
tani tan i ) Fs
பைடு நூலகம்27
考虑地震作用力后的计算公式：
Fs
c' bi bi (hi w hiw ) tan ' i 1 cos i (sin i tan ' ) / Fs
Ni Wi cosi P i 1 i ) 0 i 1 sin(
P i i 1 ) Tfi 0 i Wi sin i P i 1 cos(
li ci' ( N i ui li ) tan ' T fi Fs
由上面三个计算式，消去Ni、Tfi得到满足力极限平衡得方程为： 1 Pi Wi sin i [li ci' (Wi cos i ui li ) tan 'i ] Pi 1 i Fs Pi—剩余下滑力； i —传递系数。 tani ' sin( i 1 i ) i cos( i 1 i ) Fs
W x T
i i
fi
土方施工方案中的土方边坡稳定性
土方施工方案中的土方边坡稳定性土方边坡稳定性是土方施工中一个重要的考虑因素。
在土方工程中，土方边坡的稳定性直接关系到工程的安全性和可持续性。
因此，合理设计土方施工方案中的土方边坡稳定性是至关重要的。
一、土方边坡的稳定性问题土方边坡的稳定性问题主要包括两个方面：土方边坡的自然稳定性和人为稳定性。
1. 自然稳定性土方边坡的自然稳定性是指土方边坡在没有任何外力作用下的稳定性。
自然稳定性主要受到土壤的物理力学性质和地质条件的影响。
例如，土壤的黏聚力和内摩擦角等物理力学性质会直接影响土方边坡的稳定性。
地质条件如地下水位、地下水压力等也会对土方边坡的稳定性产生重要影响。
2. 人为稳定性人为稳定性是指在土方施工过程中采取的措施来保证土方边坡的稳定性。
人为稳定性主要包括土方边坡的加固和支护措施。
例如，通过设置边坡护坡、加固墙等结构来增加土方边坡的稳定性。
二、土方施工方案中的土方边坡稳定性考虑在土方施工方案中，土方边坡稳定性的考虑是一个综合性的问题。
下面将从地质勘察、设计、施工等方面来论述土方边坡稳定性的考虑。
1. 地质勘察地质勘察是土方施工方案中土方边坡稳定性考虑的基础。
通过对工程区域的地质情况进行详细的勘察和分析，可以了解到地下水位、土壤类型、地层结构等信息，从而为土方边坡稳定性的设计提供依据。
2. 设计在土方施工方案的设计过程中，需要考虑土方边坡的自然稳定性和人为稳定性。
通过合理选择边坡的坡度、设置边坡护坡、加固墙等结构，可以增加土方边坡的稳定性。
此外，还需要考虑土方边坡在不同工程阶段的稳定性，例如施工期和使用期的稳定性。
3. 施工在土方施工过程中，需要采取一系列的措施来保证土方边坡的稳定性。
例如，控制土方边坡的施工坡度，避免过度施工造成边坡滑坡。
同时，还需要及时排除地下水，控制地下水位和地下水压力，以减少对土方边坡稳定性的影响。
综上所述，土方施工方案中的土方边坡稳定性是一个复杂而重要的问题。
通过地质勘察、设计和施工等方面的综合考虑，可以有效地提高土方边坡的稳定性，确保土方工程的安全性和可持续性。
（完整版）土坡稳定性计算
（完整版）土坡稳定性计算第九章土坡稳定分析土坡就是具有倾斜坡面的土体。
土坡有天然土坡，也有人工土坡。
天然土坡是由于地质作用自然形成的土坡，如山坡、江河的岸坡等；人工土坡是经过人工挖、填的土工建筑物，如基坑、渠道、土坝、路堤等的边坡。
本章主要学习目前常用的边坡稳定分析方法，学习要点也是与土的抗剪强度有关的问题。
第一节概述学习土坡的类型及常见的滑坡现象。
一、无粘性土坡稳定分析学习两种情况下(全干或全淹没情况、有渗透情况)无粘性土坡稳定分析方法。
要求掌握无粘性土坡稳定安全系数的定义及推导过程，坡面有顺坡渗流作用下与全干或全淹没情况相比无粘性土土坡的稳定安全系数有何联系。
二、粘性土坡的稳定分析学习其整体圆弧法、瑞典条分法、毕肖甫法、普遍条分法、有限元法等方法在粘性土稳定分析中的应用。
要求掌握圆弧法进行土坡稳定分析及几种特殊条件下土坡稳定分析计算。
三、边坡稳定分析的总应力法和有效应力法学习稳定渗流期、施工期、地震期边坡稳定分析方法。
四、土坡稳定分析讨论学习讨论三个问题：土坡稳定分析中计算方法问题、强度指标的选用问题和容许安全系数问题。
第二节基本概念与基本原理一、基本概念1．天然土坡(naturalsoilslope)：由长期自然地质营力作用形成的土坡，称为天然土坡。
2．人工土坡(artificialsoilslope)：人工挖方或填方形成的土坡，称为人工土坡。
3．滑坡(landslide)：土坡中一部分土体对另一部分土体产生相对位移，以至丧失原有稳定性的现象。
4．圆弧滑动法(circleslipmethod)：在工程设计中常假定土坡滑动面为圆弧面，建立这一假定的稳定分析方法，称为圆弧滑动法。
它是极限平衡法的一种常用分析方法。
二、基本规律与基本原理（一）土坡失稳原因分析土坡的失稳受内部和外部因素制约，当超过土体平衡条件时，土坡便发生失稳现象。
1．产生滑动的内部因素主要有：（1）斜坡的土质：各种土质的抗剪强度、抗水能力是不一样的，如钙质或石膏质胶结的土、湿陷性黄土等，遇水后软化，使原来的强度降低很多。
(完整版)土坡稳定性分析
第七章土坡稳定性分析第一节概述土坡就是由土体构成、具有倾斜坡面的土体，它的简单外形如图7-1所示。
一般而言，土坡有两种类型。
由自然地质作用所形成的土坡称为天然土坡，如山坡、江河岸坡等；由人工开挖或回填而形成的土坡称为人工土(边)坡，如基坑、土坝、路堤等的边坡。
土坡在各种内力和外力的共同作用下，有可能产生剪图7-1 土坡各部位名称切破坏和土体的移动。
如果靠坡面处剪切破坏的面积很大，则将产生一部分土体相对于另一部分土体滑动的现象，称为滑坡。
土体的滑动一般系指土坡在一定范围内整体地沿某一滑动面向下和向外移动而丧失其稳定性。
除设计或施工不当可能导致土坡的失稳外，外界的不利因素影响也触发和加剧了土坡的失稳，一般有以下几种原因：1．土坡所受的作用力发生变化：例如，由于在土坡顶部堆放材料或建造建筑物而使坡顶受荷。
或由于打桩振动，车辆行驶、爆破、地震等引起的振动而改变了土坡原来的平衡状态；2．土体抗剪强度的降低：例如，土体中含水量或超静水压力的增加；3．静水压力的作用：例如，雨水或地面水流入土坡中的竖向裂缝，对土坡产生侧向压力，从而促进土坡产生滑动。
因此，粘性土坡发生裂缝常常是土坡稳定性的不利因素，也是滑坡的预兆之一。
在土木工程建筑中，如果土坡失去稳定造成塌方，不仅影响工程进度，有时还会危及人的生命安全，造成工程失事和巨大的经济损失。
因此，土坡稳定问题在工程设计和施工中应引起足够的重视。
天然的斜坡、填筑的堤坝以及基坑放坡开挖等问题，都要演算斜坡的稳定性，亦既比较可能滑动面上的剪应力与抗剪强度。
这种工作称为稳定性分析。
土坡稳定性分析是土力学中重要的稳定分析问题。
土坡失稳的类型比较复杂，大多是土体的塑性破坏。
而土体塑性破坏的分析方法有极限平衡法、极限分析法和有限元法等。
在边坡稳定性分析中，极限分析法和有限元法都还不够成熟。
因此，目前工程实践中基本上都是采用极限平衡法。
极限平衡方法分析的一般步骤是：假定斜坡破坏是沿着土体内某一确定的滑裂面滑动，根据滑裂土体的静力平衡条件和莫尔—库伦强度理论，可以计算出沿该滑裂面滑动的可能性，即土坡稳定安全系数的大小或破坏概率的高低，然后，再系统地选取许多个可能的滑动面，用同样的方法计算其稳定安全系数或破坏概率。
土坡稳定性分析改
Fs
T TJ
W cos tan W sin J
cos tan sin w sin
tan sat tan
第三节 粘性土土坡稳定分析
均质粘性土土坡在失稳破坏时，其滑动面经常是一曲面，一般 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
成旳滑动面与坡角、地基土强度以及土层硬层旳位置等有关，
抗滑力与滑 动力旳比值
Fs
T T
W
cos tan W sin
tan tan
安全系数
二、有渗流作用时旳无粘性土土坡分析
T
JT N
W
T
稳定条件：T>T+J Fs T J
顺坡出流情况: 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 近降低二分之
各土条对滑弧 圆心旳抗滑力 矩和滑动力矩
条分法分析环节I
βi
d c
i
A
da b
c
Pi+1Xi+1
Wi
Xi
Pi
b
aTi Ni
li
1.按百分比绘出土坡剖
2面.任选一圆心O，拟定
滑动面，将滑动面以上
B
土体提成几种等宽或不 等宽土条
3.每个土条旳受力分析 H
假设两组合力 (Pi，Xi)＝ (Pi ＋1，Xi＋1)
=00且β<530----坡脚圆\坡面圆\中点圆
稳定因数与坡角旳关系: =00
稳定因数与坡角旳关系: > 00
4、例题分析
【例】一简朴土坡=15°,c =12.0kPa,
=17.8kN/m3，若坡高为5m,试拟定安全系数为1.2时 旳稳定坡角。若坡角为60°，试拟定安全系数为1.5时 旳最大坡高
土坡稳定性分析与计算
土坡稳定性分析与计算土坡稳定性分析与计算是指对土坡在自然状态下或外力作用下的稳定性进行评价和计算的过程。
土坡稳定性是土壤在外力作用下不发生坍塌和滑动破坏的能力。
稳定性分析与计算是土石坡工程设计的重要内容，对保证工程的安全和可靠性具有重要意义。
1.极限平衡法：该方法是最常用的土坡稳定性分析方法之一，通过研究土体和水的力学性质以及坡地的差异性，建立土坡的平衡方程，计算土坡的抗滑稳定性。
2.有限元法：有限元法是计算机模拟方法，将土坡划分为许多小单元，通过迭代计算每个小单元的反应力和位移，得出整个土坡的稳定性状况。
3.极限状态法：该方法通过统计土体参数和外力水平，研究土坡稳定性的失效概率，并采用可靠度分析进行结果评价。
在进行土坡稳定性分析与计算时，通常需要进行以下步骤：1.收集必要数据：包括土体的物理力学性质，如孔隙比、重度等；土坡的几何形状和边坡角度；及土坡周边的水文地质条件等。
2.建立土坡的力学模型：根据收集的数据，建立土坡的力学模型，选择适合的分析方法。
3.分析各种力的作用：根据土坡的力学模型，分析土坡所受内外力的作用，如地震力、重力、水力等。
4.计算土坡的稳定性：根据所选的分析方法，进行计算，得出土坡的稳定系数或稳定系数曲线等。
5.结果评价和修正措施：对计算结果进行评价，如与设计标准进行对比，判断土坡是否稳定。
若土坡不稳定，需采取相应的修正措施，如改变边坡角度、加固土坡等。
土坡稳定性分析与计算是土石工程中的重要内容，对于保证工程的安全和可靠性具有重要意义。
通过科学的分析和计算，可以预测和评估土坡的稳定性，为工程提供科学的设计依据，并制定相应的工程措施，提高工程的安全性和经济效益。
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土坡稳定性1、静止土压力earth pressure at rest1.土体处于天然状态的土压力；2.挡土结构物在土的作用下不发生任何方向的移动或转动，保持静止状态时，土作用在挡土结构物上的压力。
2、主动土压力active earth pressure挡土结构物在土的作用下背离土体或转动，土体达到极限平衡时，作用于挡土结构物上的最小侧向土压力。
3、被动土压力passive earth pressure挡土结构物在接近于水平的外力作用下向土体移动或转动，土体达极限平衡时，作用于挡土结构物上的最大侧向土压力。
4、朗肯土压力理论Rankine`s earth pressure theory朗肯于1857年提出的古典土压力理论，用以计算土体作用于挡土墙上的主动或被动土压力。
它假设：1.墙背为光滑的，水平面及竖直面上均无剪应力，即该两面均为主应力作用面；2.土体内各点都处于极限平衡状态。
当土体处于主动状态时，最大主应力作用面为水平面；当土体处于被动状态时，最大主应力面为竖直面。
5、库仑土压力理论Coulomb`s earth pressure theory库仑提出的古典土压力理论。
当挡土墙背离土体或向土体移动时，假设墙后土体沿水平面成一定倾角的平面发生破坏，分析滑动土块体力的极限平衡，计算墙背土压力。
试算一系列不同滑动面墙背的土压力，确定最危险的土压力，即得墙背主动土压力或被动土压力。
6、斜坡稳定性slope stability斜坡上一定范围内岩土体的稳定程度。
经多个可能滑动面的抗滑验算，其中最危险的滑动面的抗滑安全系数可用以表示斜坡的稳定性。
7、稳定系数stability number反映粘性土内聚力和边坡稳定高度关系的系数。
为土坡的稳定高度和土的重度的乘积与土的内聚力的比值。
8、条分法method of slices计算倾斜岩土体滑动危险性的方法。
一般沿验算滑动的方向将土体划分为一系列的垂直条带。
由各条带的土重和各条带间的相互作用力（在某些简化计算法中，常略去各条带间的相互作用力），利用静力平衡原理，计算各条带滑动面上的滑动力和抗滑力的总和的平衡关系，即能分析计算出边坡的抗滑安全系数的方法。
9、极限平衡法limit equilibrium method岩土体稳定性分析方法之一。
可在岩土体中假定一破坏面（直线、圆弧、对数螺旋或其它不规则面）并划出脱离体，根据作用在脱离体上的已知力计算出为维持脱离体平衡在破坏面上所需要的土的抗剪强度，并与破坏面实际所能提供的土的抗剪强度比较，求得岩土体稳定性的安全系数。
10.砂土的自然体止角砂土堆积成的土坡,在自然稳定状态下,的极限坡角,称为自然体止角,砂土的自然止角数值等于或接近其内摩擦角,人工临时堆放的砂土,常比较疏松,其自然体休止角略小于同一级配砂土的内摩擦角。
二、填空题1．作用在墙背上的土压力有三种：、、，在相同的墙高和填土条件下，三种土压力的关系为。
（静止土压力主动土压力被动土压力主动土压力小于静止土压力小于被动土压力）2．朗肯压力理论的基本假定是、、。
(墙背是垂直的光滑的墙后填土表面水平)3．库伦土压力理论的基本假定为、。
（墙后填土是均匀的散粒土滑动破裂面为通过墙踵的平面）4.挡土墙按结构型式分有很多种，常见四种型式是、、、。
(重力式挡土墙悬臂式挡土墙锚杆挡土墙加筋土挡土墙)5．重力式挡土墙依靠维持稳定，根据墙背的倾角不同，重力式挡土墙可分为、和三种。
作用在墙背的主动土压力，以最小，居中，最大。
式的墙后填土较困难，常用于开挖边坡时设置的挡土墙。
（墙身自重仰斜式直立式俯斜式仰斜式直立式俯斜式仰斜式）6．挡墙应每隔ｍ设置伸缩缝一道，缝宽可取 mm左右。
（10-20 20） 7．挡土墙的稳定验算包括和，前者要满足要求，后者要满足要求。
(抗倾覆稳定验算抗滑移稳定验算大于 1.5 大于1.3)8．为了施工的方便，仰斜式墙背的坡度不宜缓于，墙面与墙背平行，竖直式的墙面坡度不宜缓于，以减少墙身材料，墙体在地面以下部分可做成，以增加墙体抗倾覆的稳定性。
为了增大墙底的抗滑能力，基底可做成。
（1：0.25 1：0.4 台阶形逆坡）9．已知某地下室外墙，墙高3.0ｍ，墙后填土为坚硬的粉质土，侧压力系数为0.33,该粉质粘土的重度16.8kN/m3 ,则在墙底处,由填土所产生的侧压力大小为 ,在1m墙长范围内填土所产生的土压力大小为，该土压力作用在距墙底ｍ处。
(16.632kPa 24.948kN 1m)10．有一挡土墙，高6ｍ，墙背竖直光滑，墙后填土面水平，填土为粘性土，其重度17kN/m3 ，内摩擦角20度，内聚力9kPa，则作用在该挡土墙上的主动土压力大小为，主动土压力的作用点离墙底的距离为ｍ。
（90.4kN/m 1.55m）11．某挡土墙，高5ｍ，墙背竖直、光滑，墙后填土面水平，填土分两层：第一层: 厚2ｍ,重度16.5kN/m3 ,内擦角30度,粘聚力0kPa.第二层:厚3ｍ,重度18.6kN/m3,内摩擦角25度,粘聚力10kPa.则在第一层与第二层交界面处上表面的被动土压力强度为 ,该处下表面的主动土压力强度为 ,作用在整个挡土墙上的主动土压力为 ,被动土压力的作用点距墙底的距离为ｍ.（11kPa 0.653kPa 46.93kN/m 1.65m）12.某挡土墙高5ｍ,墙背竖直、光滑；墙后填土土面水平,地下水位在填土面下3ｍ处,若墙后填土为砂土,地下水位以上土重度为18kN/m3,地下水位以下土的重度20kN/m3,内摩擦角30度,则地下水位面处的土压力强度为 ,墙底的土压力强度为 ,作用在挡土墙上的总主动土压力为 .墙底处的水压力强度为 ,作用在挡土墙上的总静水压力为 ,总侧压力为。
（18kPa 24.7kPa 69.67kN/m 20kPa 20kN/m 89.67kN/m）13.已知某挡土墙,墙背竖直、光滑，墙后填土表面水平，墙后填土为粘性土，且内摩擦角为36度，则主动土压力系数为。
（0.26）14．某挡土墙高4.5ｍ,墙背倾角 10度（俯斜）,填土坡角15度,填土为砂土,容重17kN/m3 ,内摩擦角30度,填土与墙背的外摩擦角20度,侧作用在墙背上的主动土压力为 ,土压力作用点距墙底的距离为。
（85.1kN/m 1.5m）三、项选择1．设计重力式挡土墙时，下列哪项计算是不需要的（ A ）。
A．挡土墙墙体的弯曲抗拉强度计算B．挡土墙基础底面的地基承载力验算C．挡土墙的抗倾覆、抗滑移稳定性验算D．挡土墙基底下有软弱下卧层时，要进行软弱下卧层的承载力验算和地基稳定性验算2．防治滑坡的处理措施中，下列哪项叙述不正确（ D ）。
A．在滑体主动区卸载或在滑体阻滑区段增加竖向荷载B．设置排水沟以防止地面水进入滑坡地段C．采用重力式抗滑挡墙，墙的基础度面埋置于滑动面以下的稳定土层或岩层中D．对滑体采用深层搅拌法处理3．挡土墙后填土处于主动极限平衡状态时，则挡土墙（ C）A．被土压力推动而偏离墙背土体B．在外荷载作用下推挤墙背后土体C．在外荷载作用下偏离墙背后土体D．被土体限制而处于原来位置4．用库伦土压力理论计算挡土墙的压力时，下面哪种情况的主动土压力最小（ D ）。
A．土的内摩擦角较大，墙背外摩擦角较小B．土的内摩角较小，墙背外摩擦角较大C．土的内擦角和墙背外摩擦角都较小D．土的内摩擦角较大，墙背外摩擦角较大5．无粘性土坡的稳定性，（ B ）。
A．与坡高无关，与坡角无关B．与坡高无关，与坡角有关C．与坡高有关，与坡角有关D．与坡高有关，与坡角无关6．挡土墙的抗倾覆安全系数应满足（ A ）。
A．大于等于1.5 B. 大于等于1.3 C. 大于等于1.0 D. 大于等于1.17.在相同的条件下,土压力最大的是（ B ）。
A.主动土压力B.被动土压力C.静止土压力D.不确定8.地下室外墙所受的土压力可以视为（ C ）。
A.主动土压力B.被动土压力C.静止土压力D.都有可能9.设计仅起挡土作用的重力式挡土墙时,土压力应按（ A ）计算。
A.主动土压力B.被动土压力C.静止土压力 D视情况而定10.产生被动土压力所需的位移量与产生主动土压力所需的位移量之间的关系为（ B ）。
A．被动土压力所需的位移量小于主动土压力所需的位移量B．被动土压力所需的位移量大于主动土压力所需的位移量C．被动土压力所需的位移量等于主动土压力所需的位移量D．不能确定11．挡土墙的稳定性验算应满足（ A ）。
A．抗倾覆稳定系数小于等于1.5，抗滑移稳定系数小于等于1.3B．抗倾覆稳定系数小于等于1.5，抗滑移稳定系数小于等于1.1C．抗倾覆稳定系数小于等于1.3，抗滑移稳定系数小于等于1.5D．抗倾覆稳定系数小于等于1.1，抗滑移稳定系数小于等于1.312．挡土墙后有地下水时对墙的稳定性安全系数的影响是（ A ）。
A．减小 B.增大 C.无变化 D.不定13.设计重力式挡土墙时,土压力应按（ A ）计算。
A.标准值B.设计值C.既可采用标准值,也可采用设计值14.静止土压力的特点是（ B ）。
A.墙后填土处于极限平衡B.挡土墙无任何方向的移动或转动C.土压分布图只表示大小,不表示方向D.土压力的方向与墙背法线有一角度15.计算重力式挡土墙时,荷载应按（ A ）计算。
A.基本组合,其分项系数均为1.0B.基本组合,其分项系数均为1.2C.基本组合,其分项系数为1.2或1.4D.长期效应组合,其分项系数均为1.016.大堤护岸边坡，当河水高水位骤降到低水位时，边坡稳定性有何影响？（A）（A）边坡稳定性降低；（B）边坡稳定性无影响；（C）边坡稳定性有提高17.挖方边坡的瞬时稳定性与长期稳定性安全度有何不同？（A）（A）F瞬＞F长；（B）F瞬=F长；（C）F瞬＜F长18.在C=15kPa，φ=10°，γ=18.2kN/m3的粘性土中，开挖6m的基坑，要求边坡的安全系数为F=1.5，试问边坡的坡角β应为多少？（已知φ=10°时，β=15°，Ns=43.48,β=30°,Ns=12.58,β=45°,Ns=9.26）(A)（A）≤35°；（B）≤37.5°；（C）≤45°四、多项选择题1.设计重力式挡土墙时,对荷载的取用和基底反力的偏心距控制,下面说法中正确的是（ BD ）。
A.验算抗滑移,抗倾覆稳定性时,土压力和自重力压力均乘以荷载分项系数1.2B.验算抗滑移,抗倾覆稳定性时,土压力和自重压力均乘以荷载分项系数1.0C.基底的反力偏心距应小于或等于b/6(b为基础宽度)D.基底的反力偏心距允许大于b/6(b为基础宽度)2.下面可以作为挡土墙后填土的是（ ABC ）。
A.无粘性土B.掺入适量块石的粘性土C.碎石、砾石、粗砂D.粘土3.挡土墙的稳定性验算,要满足（AB ）。