土质边坡破坏模式与稳定性计算公式.ppt
合集下载
土质边坡破坏模式与稳定性计算公式精编版PPT文档共28页
▪
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！
28
▪
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
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
土质边坡破坏模式与稳定性计算公式 精编版
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
边坡稳定性计算24页PPT
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
边坡稳定性计算
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
边坡稳定性计算
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
土质边坡破坏模式与稳定性计算公式
土体的下滑力； ⑤、当水发生渗流时会产 素 生动水压力；
四、稳定性影响因素分析
2、外在因素
地 震：地震作用对边坡的稳定性不利，主要是由于地震力的水平 分力，在横波的作用下，使边坡岩土体产生向临空面的拉力，易造 成边坡失稳破坏。另外，地震可能引起砂土液化、地下水位骤变、 坡体应力急剧改变、岩土体松动等多种不利因素，所以地震造成边 坡失稳的情况非常复杂，要做到合理的防护，还有待开展更多的地 震工程的研究。地震的发震时间、地点及地震震级都是很难准确预 测 人为因素：人为因素的影响主要考虑施工步骤对边坡稳定性产生的土体中的结构面对边坡 稳定性影响较大。边坡稳定系数K随结构面粘聚力 c和内摩擦系数tanφ的增大均呈对数关系增大，变 化较明显。结构面的强度与结构面的贯通度及面 内填充物相关。（不同土层面间的粘聚力和内摩 擦角怎么确定）
结构面倾角：结构面的存在，降低了土体的整体强度， 增大了坡体的变形性能，加强了土体的流变力学特性， 加深了岩土体的不均匀性、各向异性和非连续性等性 质。边坡的稳定系数随接触面倾角的增大而减小（稳 定系数与接触面倾角的tan值呈线性关系）
② 、坡度：坡度对边坡的稳定 性影响最大，边坡的稳定系数 随坡度增大呈幂函数减小，坡 度小于50 ° 时变化较大，大于 50 °变化趋缓。随着坡度的增 大，坡体位移与剪应变急剧增 加，发生突变，由此可将其视 为坡体即将发生破坏的判据；
③、坡形：边坡开挖时阶梯型 边坡比一坡到顶的边坡稳定性 好，并且台阶越宽、台阶数越 多稳定性越好，设计时结合造 价和旅工难易程度进行取舍。 坡表形态中，微凹型、直线型、 微凸型边坡稳定性依次减小。
坡面侵蚀
三、均质土边坡各种破坏模式
1、各种破坏形式形成条件及岩土结构
形成条件（即出现下列情况应采取措施）
四、稳定性影响因素分析
2、外在因素
地 震：地震作用对边坡的稳定性不利，主要是由于地震力的水平 分力，在横波的作用下，使边坡岩土体产生向临空面的拉力，易造 成边坡失稳破坏。另外，地震可能引起砂土液化、地下水位骤变、 坡体应力急剧改变、岩土体松动等多种不利因素，所以地震造成边 坡失稳的情况非常复杂，要做到合理的防护，还有待开展更多的地 震工程的研究。地震的发震时间、地点及地震震级都是很难准确预 测 人为因素：人为因素的影响主要考虑施工步骤对边坡稳定性产生的土体中的结构面对边坡 稳定性影响较大。边坡稳定系数K随结构面粘聚力 c和内摩擦系数tanφ的增大均呈对数关系增大，变 化较明显。结构面的强度与结构面的贯通度及面 内填充物相关。（不同土层面间的粘聚力和内摩 擦角怎么确定）
结构面倾角：结构面的存在，降低了土体的整体强度， 增大了坡体的变形性能，加强了土体的流变力学特性， 加深了岩土体的不均匀性、各向异性和非连续性等性 质。边坡的稳定系数随接触面倾角的增大而减小（稳 定系数与接触面倾角的tan值呈线性关系）
② 、坡度：坡度对边坡的稳定 性影响最大，边坡的稳定系数 随坡度增大呈幂函数减小，坡 度小于50 ° 时变化较大，大于 50 °变化趋缓。随着坡度的增 大，坡体位移与剪应变急剧增 加，发生突变，由此可将其视 为坡体即将发生破坏的判据；
③、坡形：边坡开挖时阶梯型 边坡比一坡到顶的边坡稳定性 好，并且台阶越宽、台阶数越 多稳定性越好，设计时结合造 价和旅工难易程度进行取舍。 坡表形态中，微凹型、直线型、 微凸型边坡稳定性依次减小。
坡面侵蚀
三、均质土边坡各种破坏模式
1、各种破坏形式形成条件及岩土结构
形成条件（即出现下列情况应采取措施）
《边坡稳定性》PPT课件
10.2 无粘性土坡的稳定性
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
均质无粘性土坡
边坡上土单元自重为 W z cos
N W cos
下滑力: T W sin
抗滑力 T ' N tan β W cos tan
1 m i
(Cibi
Witgi )
Wi sini
其中
mi
cosi
sin i tg i
Fs
3. 毕肖甫法计算步骤
mi
cosi
sin i tg i
Fs
1.初选圆心O，半径R 2.设Fs=1.0，计算 mi、Fs
Fs
1 m i
(Cibi
Witgi )
Wi sini
3.若满足 Fs Fs Fs 则进行步骤5
对于均质粘性土 土坡，其最危险 滑动面通过坡脚
=0
圆心位置由β1， β2确定(表10-1)
>0
1)圆心位置在EO的延长线上
确定最危险滑动面圆心位置
2)有时不一定在ED的延长线上， 可能在其左右附近
3. 稳定数法
土坡的稳定性相关因素
泰勒（Taylor,D.W， 1937）用图表表达影 响因素的相互关系
3.荷载：
4.土体中水的影响： 降雨、蓄水、使岩土软化；水流冲刷使坡脚变陡； 存在渗透力；
5.振动：爆破、地震引起土体抗剪强度减小。
造
成 土 坡 失
的 因 素
稳
外在因素：剪应力的增加 内在因素：土体自身抗剪强度的降低
土质边坡破坏模式与稳定性计算公式市公开课获奖课件省名师示范课获奖课件
土 部旳粘土)，某些粘土甚结 2．节理裂隙旳发 ，巨厚层半成岩粘土高边
边 实(如南方网纹红土)，某 育情况；
坡因坡脚蠕变可造成高速
坡 些粘土呈半成岩，但含可 3．水旳作用； 滑坡；
溶盐量高(如黄河上游旳粘 4．冰融作用
2．因冻融产生剥落；
土)，某些粘土具水平层理
3．坍塌
(如淮河下游旳粘土)
以砂砾为主，构造较疏松 1．颗粒成份及均 1．饱和均质砂性土边坡，在
四、稳定性影响原因分析
1、内在原因
岩土强度参数：粘聚力和内摩擦系数是边坡稳定性
A 旳敏感原因，稳定系数K随粘聚力C和内摩擦系数 tanφ旳增大均呈线性增大，变化明显。
构造面强度参数：边坡岩土体中旳构造面对边坡 稳定性影响较大。边坡稳定系数K随构造面粘聚力
B c和内摩擦系数tanφ旳增大均呈对数关系增大，变 化较明显。构造面旳强度与构造面旳贯穿度及面 内填充物有关。（不同土层面间旳粘聚力和内摩 擦角怎么拟定）
破坏 形式
滑 坡 破 坏
倒 塌 破 坏
坍 塌 破
破坏机理
各类土旳破坏形式
土质边坡发生滑坡破坏根本原因在 于边坡沿潜在滑动面所受到旳抗滑力(矩 )不不小于其下滑力(矩)，则边坡将沿潜 在滑动面发生滑坡破坏，主要体现为边 坡整体旳剪切滑移。
土质边坡发生倒塌破坏主要因为开 挖引起坡表岩土体向临空面发生位移， 并可能在坡项或体内产生顺坡面对旳裂 隙，或其出口为上大下小旳楔状体旳楔 尖先压碎破坏，上部岩土在失去承托和 支顶下失稳。倒塌破坏主要以张拉破坏 为主，形式上主要体现为岩土体旳翻转 、滚动、弯波折断，倒塌体翻倒时，在 空间旳方位是随便变化旳。
类型
构造特征
稳定性影响原因
均质土边坡
土质边坡稳定性分析及破坏机理
黄土边坡
破坏条件
1、边坡坡度 小于70度；2、 坡体上仅于后 缘出现一组微 具弧状而贯通 的地裂缝；3、 降雨渗入，致 使坡体内部土 体强度降低， 使下垫隔水粘 土层泥化形成 滑动面
砂性土边坡
破坏条件 破坏特征
1、一般为平 面滑动破坏， 滑动面表现为 直线形；2、 为整体移动， 内部物质无或 有极小相对位 移，表层有局 部翻滚现象
粘 性 土 边 坡
砂性土 边坡
黄 土 边 坡
根据上表，可以看出土质边坡影响稳定性的因素主要是土体强度和水的作用，而产生的破坏形 式以滑坡为多，崩塌和坍塌是开挖边坡过程中常见的（该处应该加上坡高、坡角、坡形的影响）
4、均质土边坡的滑坡破坏条件和特征
一般粘性土边坡
破坏条件
1、边坡坡度 小于70度；2、 坡体上仅于后 缘出现一组微 具弧状而贯通 的地裂缝；3、 降雨渗入，致 使坡体内部土 体强度降低； 4、外力荷载 的影响
四、稳定性影响因素分析
内在因素：
初始应力：指开挖边坡，坡脚附近出现剪应力集中带，坡顶和坡面的一些部位可能出现张应力区， 可直接引起边坡变形破坏
岩土体性质：岩土的成因类型、组成的矿物成分、岩土结构和强度，是决定边坡稳定的重要因素
岩土体结构和构造：结构类型、结构面形状、与坡面的关系是边坡稳定的控制因素 地形地貌及临空条件：临空面、坡高、坡度、坡面形状等直接与边坡稳定性有关
外在因素：
风化作用：风化作用使岩土的强度减弱、裂隙增加，影响斜坡的形状和坡度， 地震：地震作用除了岩土体受到地震加速度的作用而增加下滑力外，在地震作用下，岩土中的孔隙 水压力增加和岩土体强度降低都对边坡的稳定不利。 人为因素：边坡的不合理设计、开挖或加载，大量施工用水的渗入及爆破等都能造成边坡失稳。 时间因素：岩土体的流变性质是影响边坡稳定及边坡加固措施的一个重要因素 水的作用：水的入渗使岩土体质量增大，岩土因被软化而抗剪强度降低，并使孔(裂)隙水压力升高；
边坡稳定计算讲义PPT课件
本标准规定的边坡稳定分析基本方法是平面极限平衡下限解 法；当有充分论证时，可以采用上限解法。
第24页/共42页
2.2 抗剪强度和抗剪断强度
抗剪强度的定义：岩体、土体在剪切面上所能承受的极限或 允许剪应力。 抗剪强度指标：粘聚力c、内摩擦角φ
第25页/共42页
目前我国水电勘测设计单位一般按如下程序确定参数 （1）试验单位根据委托取样试验，提出试验成果，经整理后 提出标准值； （2）地勘单位根据实验成果和标准值，提出地质建议值； （3）设计单位参照标准值和地质建议值，做各种分析，然后 根据工程的重要性、破坏风险程度和工程处理的可行性，有 点还征求地质、实验单位的意见，最终确定设计采用值。
100
110
120
第33页/共42页
正常蓄水位工况计算结果
25
20
15
10
5
060
70
80
90
初始滑面: 1.2870 临界滑面: 1.1510
100
110
120
第34页/共42页
正常蓄水位工况计算结果
25
20
15
10
5
060
70
80
90
初始滑面: 1.2940 临界滑面: 1.1570
100
110
2.1 上限解和下限解
下限解：
对于整体滑动破坏模式，如果沿滑面达到极限平衡， 且保证滑体内的应力状态都在屈服面内，则相应的稳定系 数一定小于真实的相应值，次即下限解。
第20页/共42页
2.1 上限解和下限解
上限解：
对于土质或散体结构边坡，滑体内的每一点，均达到 极限平衡状态，则相应的稳定系数一定大于或等于相应的 真值，此即上限解。
第24页/共42页
2.2 抗剪强度和抗剪断强度
抗剪强度的定义：岩体、土体在剪切面上所能承受的极限或 允许剪应力。 抗剪强度指标：粘聚力c、内摩擦角φ
第25页/共42页
目前我国水电勘测设计单位一般按如下程序确定参数 （1）试验单位根据委托取样试验，提出试验成果，经整理后 提出标准值； （2）地勘单位根据实验成果和标准值，提出地质建议值； （3）设计单位参照标准值和地质建议值，做各种分析，然后 根据工程的重要性、破坏风险程度和工程处理的可行性，有 点还征求地质、实验单位的意见，最终确定设计采用值。
100
110
120
第33页/共42页
正常蓄水位工况计算结果
25
20
15
10
5
060
70
80
90
初始滑面: 1.2870 临界滑面: 1.1510
100
110
120
第34页/共42页
正常蓄水位工况计算结果
25
20
15
10
5
060
70
80
90
初始滑面: 1.2940 临界滑面: 1.1570
100
110
2.1 上限解和下限解
下限解：
对于整体滑动破坏模式，如果沿滑面达到极限平衡， 且保证滑体内的应力状态都在屈服面内，则相应的稳定系 数一定小于真实的相应值，次即下限解。
第20页/共42页
2.1 上限解和下限解
上限解：
对于土质或散体结构边坡，滑体内的每一点，均达到 极限平衡状态，则相应的稳定系数一定大于或等于相应的 真值，此即上限解。
边坡稳定性分析PPT课件
3、当基底为较厚的软弱土层时，路堤连同 其下的软弱土层沿软弱层中某一最弱的滑 动面滑动。
填料和基底都是不宜风化的基岩， 坡度陡于1：2.0。一般坡度陡于1： 2.5时即需采用稳定性措施。
4、当陡坡路堤基底的沿层与山坡一致时， 会沿某一最若的层面滑动。
5、陡坡路堤可能的滑动通常按上述的横 断面方向考虑，但实际上也会出现纵向滑 动的情况，设计时必须慎重考虑路线位置 与地形地质构造的关系。
把小段的重量Q分解为垂直于小段滑 动面的垂直方向N（N=QCOSα）和 切于该滑段的切向方向T（T= QSINα）
α Q
滑动面上的可能反力有摩擦力Nf和 粘聚力CL，假定土条间无侧向力作 用，或若有但于滑弧的切向方向。
2、圆心辅助线的确定
4.5H法 36°角法
4.5H法 d
查表得β1、 β2
验算数据的选择
验算时所采用的数据，最好都有试验依据。不可 能时应按P24页表格选用数据。
在参数的选择中C， 较难确定，在基底开挖台阶 时，可在填土与基底的C， 值中取两者中较小的。 再不设台阶的山坡上，考虑到水沿滑动面的渗流 影响，C值一般较小可以忽略不计。f值一般在 0.25~0.60之间。
是刚体；
2、极限平衡状态只是在破裂面上达到；
3、不考虑内应力作用。
适用于松散土体（砂、砾、石 等）填筑的路堤、多坡滑坍时的 力学验算，验算的方法是假设滑 动面通过坡脚或变坡点，计算填 土沿滑动面下滑的稳定系数K。
α
下滑力 T=Qsinα 抗滑力 R= Qcos αtanφ +CL
K=R/T
二、圆弧法
圆弧法又分为瑞典法及简化法。最常 见的是条分法。
这种方法适用于粘土填筑的路基边坡， 滑动时滑动面近似为曲面，为简化计 算，通常假定为一圆弧状，滑动面一 般通过坡脚，有时也可能通过变坡点。
填料和基底都是不宜风化的基岩， 坡度陡于1：2.0。一般坡度陡于1： 2.5时即需采用稳定性措施。
4、当陡坡路堤基底的沿层与山坡一致时， 会沿某一最若的层面滑动。
5、陡坡路堤可能的滑动通常按上述的横 断面方向考虑，但实际上也会出现纵向滑 动的情况，设计时必须慎重考虑路线位置 与地形地质构造的关系。
把小段的重量Q分解为垂直于小段滑 动面的垂直方向N（N=QCOSα）和 切于该滑段的切向方向T（T= QSINα）
α Q
滑动面上的可能反力有摩擦力Nf和 粘聚力CL，假定土条间无侧向力作 用，或若有但于滑弧的切向方向。
2、圆心辅助线的确定
4.5H法 36°角法
4.5H法 d
查表得β1、 β2
验算数据的选择
验算时所采用的数据，最好都有试验依据。不可 能时应按P24页表格选用数据。
在参数的选择中C， 较难确定，在基底开挖台阶 时，可在填土与基底的C， 值中取两者中较小的。 再不设台阶的山坡上，考虑到水沿滑动面的渗流 影响，C值一般较小可以忽略不计。f值一般在 0.25~0.60之间。
是刚体；
2、极限平衡状态只是在破裂面上达到；
3、不考虑内应力作用。
适用于松散土体（砂、砾、石 等）填筑的路堤、多坡滑坍时的 力学验算，验算的方法是假设滑 动面通过坡脚或变坡点，计算填 土沿滑动面下滑的稳定系数K。
α
下滑力 T=Qsinα 抗滑力 R= Qcos αtanφ +CL
K=R/T
二、圆弧法
圆弧法又分为瑞典法及简化法。最常 见的是条分法。
这种方法适用于粘土填筑的路基边坡， 滑动时滑动面近似为曲面，为简化计 算，通常假定为一圆弧状，滑动面一 般通过坡脚，有时也可能通过变坡点。
边坡稳定性验算-1PPT课件
图3-7 条分法 验算稳定性 综合示意图
16
最新课件
17
图3-8 简化的毕肖普法
最新课件
18
(3)判断边坡的稳定性 3.3.2 改进的圆弧条分法—毕肖普法
最新课件
19
最新课件
20
图3-9 mαi值曲线
最新课件
21
3.4 折 线 法 折线法适用于滑动面为折线或其他形状
的边坡稳定性验算。 剩余下滑力E
度指标 c、 和土体的容重。
最新课件
7
最新课件
8
图3-3 直线法验算砂砾类土路堑边坡稳定性
最新课件
9
3.3 圆 弧 法 3.3.1 圆弧条分法（瑞典法或费仑纽斯法） ①破裂面为圆柱面；
最新课件
10
②计算中不考虑土条间的作用力;
③土坡稳定的稳定系数用破裂面上全部抗滑 力矩与滑动力矩之比来定义。
抗滑力R
最新课件
5
图3-2 直线法验算 砂、砾类土高路堤 边坡稳定性
最新课件
6
若K>1， 则破裂面上的土楔体稳定； 若K＝1，则破裂面上土楔体达到极限平衡状态; 若K＜1，则破裂面上土楔体不稳定，而将向下 滑动。
3.2.2 均质砂砾类土路堑边坡 如图3-3所示 通常要在工程现场取天然土样，测定其抗剪强
力学验算法的基本假定：
①破裂面以上的不稳定土体沿破裂面作整体 滑动，不考虑其内部的应力分布不均和局 部移动；
②土的极限平衡状态只在破裂面上达到。
3.1.3 路基边坡稳定性验算的数据
最新课件
2
最新课件
3
3.1.4 荷载当量高度计算
图3-1 汽车荷载布置示意图
最新课件
4
边坡计算方法总结PPT课件
土坡稳定分析
▪ 边坡指具有倾斜坡面的岩土体（天然边坡、 人工边坡）
▪ 由于边坡表面倾斜，在岩土体自重及其它外 力作用下，整个岩土体都有从高处向低处滑 动的趋势。边坡丧失其原有稳定性，一部分 岩土体相对另一部分岩土体发生滑动的现象 称为滑坡（土坡、岩坡）
精选ppt课件2021
1
引起滑坡的原因
▪ 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二
▪ Janbu和不平衡推力传递法
精选ppt课件2021
18
杨布普遍条分法－基本假设和受力分析
▪ 假定土条间合力作用点位置为已知，这样减 少了n-1个未知量。条间作用点位置对土坡稳 定安全系数影响不大，一般假定其作用于土 条底面以上1/3高度处，这些作用点连线称为 推力线。
精选ppt课件2021
19
▪ Bishop采用了有效应力方法推导公式，该法 也可用总应力分析
精选ppt课件2021
16
Bishop－总应力分析
精选ppt课件2021
17
非圆弧滑动面土坡稳定分析
▪ 无粘性土坡滑面一般为平面，均质粘性土坡 滑面一般为圆弧面
▪ 当边坡中存在明显的软弱夹层时，或在层面 倾斜的岩面上填筑土堤、挖方中遇到裂隙比 较发育的岩土体或有老滑坡体等滑坡将在软 弱面上发生，其破坏面将与圆柱面相差甚远。 圆弧滑动分析的瑞典条分法和Bishop法不再 适用
杨布普遍条分法－杨布法计算公式
力平衡
力矩平衡
精选ppt课件2021
20
杨布普遍条分法－杨布法计算公式
边界条件
安全系数的定义和莫尔－库仑准则
安 全 系 数
精选ppt课件2021
▪ 边坡指具有倾斜坡面的岩土体（天然边坡、 人工边坡）
▪ 由于边坡表面倾斜，在岩土体自重及其它外 力作用下，整个岩土体都有从高处向低处滑 动的趋势。边坡丧失其原有稳定性，一部分 岩土体相对另一部分岩土体发生滑动的现象 称为滑坡（土坡、岩坡）
精选ppt课件2021
1
引起滑坡的原因
▪ 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二
▪ Janbu和不平衡推力传递法
精选ppt课件2021
18
杨布普遍条分法－基本假设和受力分析
▪ 假定土条间合力作用点位置为已知，这样减 少了n-1个未知量。条间作用点位置对土坡稳 定安全系数影响不大，一般假定其作用于土 条底面以上1/3高度处，这些作用点连线称为 推力线。
精选ppt课件2021
19
▪ Bishop采用了有效应力方法推导公式，该法 也可用总应力分析
精选ppt课件2021
16
Bishop－总应力分析
精选ppt课件2021
17
非圆弧滑动面土坡稳定分析
▪ 无粘性土坡滑面一般为平面，均质粘性土坡 滑面一般为圆弧面
▪ 当边坡中存在明显的软弱夹层时，或在层面 倾斜的岩面上填筑土堤、挖方中遇到裂隙比 较发育的岩土体或有老滑坡体等滑坡将在软 弱面上发生，其破坏面将与圆柱面相差甚远。 圆弧滑动分析的瑞典条分法和Bishop法不再 适用
杨布普遍条分法－杨布法计算公式
力平衡
力矩平衡
精选ppt课件2021
20
杨布普遍条分法－杨布法计算公式
边界条件
安全系数的定义和莫尔－库仑准则
安 全 系 数
精选ppt课件2021
土质边坡破坏模式与稳定性计算公式精编版28页PPT
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动精编 版
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
路基边坡稳定性分析计算PPT课件
二、数学表达式 由于砂类土的粘结力C很小，若取C=0，则上式为：
第21页/共48页
4 路基边坡稳定性分析计算
三、稳定性分析步骤 1. 均质砂类土路堤边坡（试算法） ⑴ 先假设几个破裂面，按上式计算对应的稳定系数Ki；
第22页/共48页
4 路基边坡稳定性分析计算
⑵ 绘制ωi-Ki曲线图
⑶ 在图中确定最小Kmin以及相应的极限破裂角ω0 ⑷ 稳定性判断：Kmin≥[K]=1.25～1.5
3. 在坡脚处设置支挡结构物 设置右石料砌筑的护脚 ；设置挡土墙
第40页/共48页
4 路基边坡稳定性分析计算
浸水路堤稳定性
一、浸水路堤及其作用力系 概念：受到季节性或长期浸水的沿河路堤、河滩路堤等均 称浸水路堤。 力系：除承受普通路堤所承受的外力及自重力外还承受浮 力及渗透动水压力的作用
第41页/共48页
xi R
5. 重复1～4，得出K2~Kn，作图求出最小的Kmin
6. 稳定性判断：Kmin≥[K]=1.25～1.5
第30页/共48页
4 路基边坡稳定性分析计算
四、圆弧圆心确定 为了较快地找到极限滑动面，减少试算工作量，根
据经验，极限滑动圆心在一条线上，该线即是圆心辅助 线。确定圆心辅助线可以采用4.5 H法或36°线法。
其中：B为横向分布车辆轮胎最外缘 之间总距（m）：
B Nb (N 1)d
第16页/共48页
4 路基边坡稳定性分析计算
四、边坡稳定分析时的简化 1．形状简化 平面状→直线 园柱状（碗状）→圆曲面（投影）→圆弧
第17页/共48页
4 路基边坡稳定性分析计算
2．力的简化：超静定→静定
第18页/共48页
4 路基边坡稳定性分析计算
第21页/共48页
4 路基边坡稳定性分析计算
三、稳定性分析步骤 1. 均质砂类土路堤边坡（试算法） ⑴ 先假设几个破裂面，按上式计算对应的稳定系数Ki；
第22页/共48页
4 路基边坡稳定性分析计算
⑵ 绘制ωi-Ki曲线图
⑶ 在图中确定最小Kmin以及相应的极限破裂角ω0 ⑷ 稳定性判断：Kmin≥[K]=1.25～1.5
3. 在坡脚处设置支挡结构物 设置右石料砌筑的护脚 ；设置挡土墙
第40页/共48页
4 路基边坡稳定性分析计算
浸水路堤稳定性
一、浸水路堤及其作用力系 概念：受到季节性或长期浸水的沿河路堤、河滩路堤等均 称浸水路堤。 力系：除承受普通路堤所承受的外力及自重力外还承受浮 力及渗透动水压力的作用
第41页/共48页
xi R
5. 重复1～4，得出K2~Kn，作图求出最小的Kmin
6. 稳定性判断：Kmin≥[K]=1.25～1.5
第30页/共48页
4 路基边坡稳定性分析计算
四、圆弧圆心确定 为了较快地找到极限滑动面，减少试算工作量，根
据经验，极限滑动圆心在一条线上，该线即是圆心辅助 线。确定圆心辅助线可以采用4.5 H法或36°线法。
其中：B为横向分布车辆轮胎最外缘 之间总距（m）：
B Nb (N 1)d
第16页/共48页
4 路基边坡稳定性分析计算
四、边坡稳定分析时的简化 1．形状简化 平面状→直线 园柱状（碗状）→圆曲面（投影）→圆弧
第17页/共48页
4 路基边坡稳定性分析计算
2．力的简化：超静定→静定
第18页/共48页
4 路基边坡稳定性分析计算
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1、对于粘聚力为零的砂性均质 土边坡，发生滑坡破坏时，表现为 平面滑动，破坏面在截面上为一条 通过坡脚的直线；对于存在粘聚力 的粘性均质土边坡，则表现为圆弧 面滑动，破坏面在截面上为通过坡 脚的圆弧
2、黄土边坡坡体破坏形式主 要为滑坡和崩塌。滑坡或崩塌的形 成与边坡原始坡度有关：对于小于 50°的不稳定边坡，其破坏模式主 要是滑坡；51°～70°的不稳定边 坡破坏模式以滑坡为主，并伴有崩 塌；当边坡大于70°时，基本不发 生滑坡，主要破坏模式为崩塌。
土质边坡破坏模式与稳定性计算公式
主讲人： ppt制作与资料汇总： 资料收集：
CONTENTS
目 录
1 一、土质边坡的结构类型 2 二、土质边坡破坏形式及破坏机理 3 三、均质土边坡各种破坏模式 4 四、稳定性影响因素分析 5 五、稳定性分析与计算
一、土质边坡的结构类型
• 土质边坡：泛指具有倾斜面的土体，根据土体结构可分为三类：
土体强度、坡形、二元结构 层面产状与坡面结合关系
我们目前遇到的大部分是均质土边坡。根据物质的不同均质土边坡又可以 分为: 一般粘性土边坡、黄土边坡、砂性土边坡、软土边坡和膨胀土边坡。
二、土质边坡破坏形式及破坏机理
1.整体失稳：崩塌、滑坡、坍塌
破坏类型
外形特征
运动特征
破坏机理
崩塌
崩塌是发生在高陡边坡体上的岩土块 体自高处滑出、倾倒或崩坠而下的现象。崩 落体常翻滚而下堆于缓坡之上和坡脚附近， 形成具有一定天然休止角的岩土堆。
滑 坡 破 坏
崩 塌 破 坏
坍 塌 破 坏
破坏机理
各类土的破坏形式
土质边坡发生滑坡破坏根本原因在于边 坡沿潜在滑动面所受到的抗滑力(矩)小于其 下滑力(矩)，则边坡将沿潜在滑动面发生滑 坡破坏，主要表现为边坡整体的剪切滑移。
土质边坡发生崩塌破坏主要因为开挖引 起坡表岩土体向临空面发生位移，并可能在 坡项或体内产生顺坡面向的裂隙，或其出口 为上大下小的楔状体的楔尖先压碎破坏，上 部岩土在失去承托和支顶下失稳。崩塌破坏 主要以张拉破坏为主，形式上主要表现为岩 土体的翻转、滚动、弯曲折断，崩塌体翻倒 时，在空间的方位是随便改变的。
气候下施工，如雨季、寒冬季节。
1、地形条件：坡度一般要大于岩屑的休止角,要大于33°； 坍塌产生于易风化的土质边坡
坡地的相对高度大于50米时,可发生大型崩塌.2、地质条 和类土质边坡，尤其在膨胀土边坡
坍 塌
件：软弱面与坡面的倾向和倾角的关系不同,斜坡发生崩 或处于冻胀作用强烈区的边坡，一 塌的可能性也不一样.3、气候条件：温差较大,降水较多的 般发生在坡度大于20°时，随坡度 地区易发生崩塌.4、地震,强烈的融冰化雪.5、人工开挖边 增大发生坍塌的几率也越大，在暴
3、均质土边坡发生坍塌破坏， 主要由于大部分岩土受湿，彼此结 合的密实度减小，使坡体中综合内 摩擦角变小不能支持原边坡坡度而 塌坡，上部塌至与当时含水程度及 密实度相适应的综合内摩擦角为止， 下部则是堆积坍下的土石其斜坡坡 度更缓。
类型
均质土边坡 层状松散土
结构特征
稳定性影响因素
整个坡体由均质土构成，基本不含节 理、裂隙、没有贯通性的结构面
土体强度和坡形
由不同类型的松散土层构成，控制性 土体强度、坡形、沉积层面
结构面是沉积层面
产状与坡面的组合关系
二元结构土
由岩层与上覆土松散堆积层构成或软
硬差别较大上下土层，控制性结构面 是岩土分界面和沉积层面
坡处于地震多发带或附近有爆破施工。
现崩塌破坏。
①开挖深度较大或开挖坡度较陡；②坡内有倾向临
对于土质边坡来讲，滑坡多产
滑 坡
空面的软弱层(带)、结构面或层面；③开挖边坡面出现上 生于30°～55°之间的土坡，这类 层滞水面、潜水面或有泉出露；④有明显的滑移剪切面出 边坡易发生整体滑坡破坏。 露；⑤在不良土质地区，如软土、膨胀土；⑥在较恶劣的
沿圆弧形滑动面 滑移
岩土体沿莫一弱 面或朝向坡外的结构面 整体向下滑移
剪切-滑移。人工开挖增大坡角， 或地表水入渗使内摩擦角和内聚力降低， 达到临界值沿圆弧形滑动面滑移
拉裂、剪切-滑移。层面或贯通性 结构面形成滑动面，结构面临空，坡脚 岩层被切断或坡脚岩层挤压剪切
坍塌
坡体松弛带内的岩土由于震动、或侧 向卸荷、与坡面加载以及四季中时干时湿等 使松弛带内岩土的结合密实度在不断变化而 塌坡，塌至与其相适应的斜率为止
岩土结构
①土质边坡的开挖坡角较陡(大于6层；②坡体上常发育数组陡立或倾向临空面的裂面； 直立性，所以开挖坡度往往较陡， ③坡体上竖向节理发育，且裂缝形状不规则并紊乱成网， 土体中本身存在裂隙、空洞，在开 破坏体趋向于发展成楔体；④边坡面上有泉水出露；⑤边 挖卸荷后扩大，导致坡体局部易出
坡体松弛带内的岩土为雨雪水和上层滞水等 活动作用所及的范围，由于震动、或侧向卸 荷、与坡面加载以及四季中时干时湿等使松 弛带内岩土的结合密实度在不断变化，特别 雨季中或融雪后受湿的岩土自重增大、且强 度降低，其结合密实度不能支持旱季中斜坡 的陡度而塌坡，塌至与其相适应的斜率(受湿 时的综合内摩擦角)为止。
坡.。
雨季节，边坡表层岩土强度迅速降
低，也会促使坍塌破坏发生
我们实际中考虑滑坡的破坏性
三、均质土边坡各种破坏模式
• 2、土质边坡破坏机理
边坡的失稳破坏主要是由于边坡内所受的应力超过岩土体或 结构面的强度，从而导致边坡结构破坏。边坡变形表现为卸荷 回弹和蠕变两种主要方式。（具体破坏机理见下表。）
破坏 形式
边坡上局部岩土 体松动、脱落，主要运 动形式为自由坠落或滚 动
弯曲-拉裂、剪切-滑移。存在临空 面，当结合力小于重力时，发生滚动或 崩落
圆弧
滑动
滑 坡
平面
滑动
滑坡是边坡在重力、水、振动以及坡 形改变等因素的作用下，增大沿滑带的剪应 力，或者因震动液化、受水淋滤、自然和人 为开挖等破坏滑带岩土的结构，导致边坡上 的岩土体沿滑带作整体或大块向下、向前移 动的一种变形现象。
因自重应力超过 岩土体强度而产生张剪 性破坏，由坡顶向坡内 逐渐扩展
张拉、剪切、弯折。自重应力和 岩土体强度能够维持平衡的最深张裂面
崩塌 坍塌
1.整体失稳
滑坡
2.坡面破坏：坡面侵蚀、剥落
坡面侵蚀
三、均质土边坡各种破坏模式
• 1、各种破坏形式形成条件及岩土结构
形成条件（即出现下列情况应采取措施）