土力学与基础工程第八章 ppt课件

土力学与基础工程第八章
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当坡面有顺坡渗流作用时，无粘性土坡的稳定安 全系数约降低一半。
土力学与基础工程第八章
一、整体圆弧滑动法
粘性土由于土粒间存在粘聚力，发生滑坡时是整 块土体向下滑动，坡面上任一单元体的稳定条件 不能用来代表整个土坡的稳定条件。
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
土力学与基础工程第八章
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）
β1 β
C
>0
圆心位置在EO
的延长线上
圆心位置由β1， β2确定
O β2 B
H 2H
4.5H
E
土力学与基础工程第八章
假定滑坡体和滑面以下土体均为不变形的刚体， 滑面为连续面，滑面上各点的法向应力采用条 分法获得，分析每一土条受力，根据滑块刚体 极限平衡条件，假定整个滑面上各点的安全系 数相等，确定安全系数。
杨布条分法：假设滑动面为任意面，条件法向作用 力的作用点在滑面以上1/3土条高度处，减少n-1个 未知数；
其他条分法：假设滑面为任意面，法向条间力和切 向条间力之间为某种函数关系，减少n-1个未知数
土力学与基础工程第八章
一、基本假设和基本公式
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Ni Gi cosi
Ti Gi sini
(2)振动的作用：如地震的反复作用下，砂 土极易发生液化；粘性土，振动时易使土的结 构破坏，从而降低土的抗剪强度；施工打桩或 爆破，由于振动也可使邻近土坡变形或失稳等。
(3)人为影响：因人类不合理开挖，特别是开 挖坡脚；或开挖基坑、沟渠、道路边坡时将弃 土堆在坡顶附近；在斜坡上建房或堆放重物时， 都可引起斜坡变形破坏。
将土坡作为平面问题，对每个土条可分别 列两个正交方向的静力平衡方程和一个力矩平 衡方程3n个方程。
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瑞典条分法：假设滑动面为圆弧面，不考虑条间力， 即Ei=Xi=0，减少3n-百度文库个未知数；
简化的bishop条分法：假设滑动面为圆弧面，切向 条间力Xi=0，减少n-1个未知数；
T fiK fili(ciK ta n)lic li N K i'ta n
若将整个滑动土体内各土条对圆心 取力矩
平衡
TiR TfiR
K ( c l i N i 't a n ) ( c l i G ic o s it a n ) ( c l i b i h ic o s it a n )
土力学与基础工程第八章
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库仑定律 竖向力平衡
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Nim 1 i (G iXiuibicK lisin i)
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力矩平衡
土力学与基础工程第八章
土力学与基础工程第八章
概 述 无粘性土土坡稳定分析 粘性土土坡稳定分析 饱和粘性土土坡稳定性分析讨论
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土力学与基础工程第八章
一、一般情况下的无粘性土土坡 由于无粘性土土粒之间无粘聚力，因此， 只要位于坡面上的土单元能够保持稳定， 则整个土坡就是稳定的。
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由上可见，对于均质无粘性土坡，理论上土坡 的稳定性与坡高无关
三峡库区千将坪滑坡全貌照片
暴雨过后，珠山山体滑坡
土坡失稳原因分析： 1、内部因素
(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
(2) 斜坡的土层结构：如在斜坡上堆有较厚的土 层，特别是当下伏土层(或岩层)不透水时，容易在 交界上发生滑动。
(3) 斜坡的外形：突肚形的斜坡由于重力作用， 比上陡下缓的凹形坡易于下滑；由于粘性土有粘 聚力，当土坡不高时尚可直立，但随时间和气候 的变化，也会逐渐塌落。
2、外部因素
(1) 降水或地下水的作用：持续的降雨或地下 水渗入土层中，使土中含水量增高，土中易溶盐 溶解，土质变软，强度降低；还可使土的重度增 加，以及孔隙水压力的产生，使土体作用有动、 静水压力，促使土体失稳，故设计斜坡应针对这 些原因，采用相应的排水措施。
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1 mi
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简化后得：
1
K mi
cbGi uibtan
Gi sini
土力学与基础工程第八章
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
按平面问题考虑，将滑动面以上土体看作刚体， 并以它为脱离体，分析在极限平衡条件下其上各 种作用力，而以整个滑动面上的平均抗剪强度与 平均剪应力之比来定义土坡的安全系数。
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K抗 滑滑 动力 力矩 矩fG AaCR
一般情况下，土的抗剪强度是随着滑动面上 的法向力的改变而变化的。
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T i
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土力学与基础工程第八章
假定滑动面为圆弧面，考虑了土条侧面的作用 力，假定各土条底部滑动面上的抗滑安全系数 相同，即等于滑动面的平均安全系数。
Bishop可采用了有效应力方法推导公式，也可 用总应力分析
对于饱和粘土，在不排水剪条件下φu=0，则 有τf=cu
K cu ACR Ga
k是任意假定某个滑动面的
抗滑安全系数，实际要求 的是与最危险滑动面相对 应的最小安全系数
假定若干 滑动面
最小安全 系数
最危险滑动面圆心的确定
O β2 B R
β1
=0
β
K
C
对于均质粘性土 土坡，其最危险 滑动面通过坡脚