土坡和地基的稳定性

N

T’
• 0.5 与无渗流比较K减小近一倍
sat
意味着原来稳定的坡，有沿坡渗流时可能破坏
• 与容重有关
• 与所选V大小无关，亦即在这种坡中各点安全系数相同
10.3 粘性土坡的稳定性分析
破坏特点
•由于存在粘聚力C，与无粘性土坡不同； •其危险滑裂面位置在土坡深处； •对于均匀土坡，在平面应变条件下，其滑动面可用一圆 弧（圆柱面）近似。
2）沿坡滑动力：T W sin 3）对坡面压力：N W cos
4）抗滑力：T' N tan W cos tan
稳定条件：T>T
T
T N
W
5）抗滑安全系数：
抗滑力与滑 动力的比值
K T W cos tan tan T W sin tan
10.2 无粘性土坡的稳定分析
(3) 抗滑力：
J
T
T' Ntg 'V costg
W N
(4) 抗滑安全系数：
T' cos
tg
K
tg
T J sat sin
sat tg
10.2 无粘性土坡的稳定分析
讨论：
K tg sat tg
A
l
J h W’
本章目录
10.1 概述 10.2 无粘性土坡的稳定分析 10.3 粘性土坡的稳定分析 10.4 土坡稳定性的影响因素 10.5 地基的稳定性
10.1 概述
边坡稳定分析对象： 土石坝、库区边坡，堤坝填筑 土质、岩质边坡
土坡：具有倾斜面的土体
坡肩
坡顶
坡度：1:m 坡底
坡 高
坡趾
坡角
10.1 概述
一、 土坡的类型
注：（其中 n n l 是未知函数）
当=0（粘土不排水强度）时， c cu MR cAcR

(3)
安全系数：
K

抗滑力矩 滑动力矩
MR Ms
c Ac R Ga
崩塌 转动
平移 流滑
埋没村庄
老县城
1600人死亡！
埋没村庄
新北川中学岩崩
906人死亡！
新县城
景家山崩塌 新北川中学
老县城
王家岩滑坡
10.1 概述
2003年8月25日，四川省雅安市雨城区和荥经县遭受特大暴雨袭击。在不 到5个小时的时间内，降雨量达到228毫米，发生群发性滑坡和洪水，造成 18人死亡3人失踪（黄润秋教授提供）。
10.3 粘性土坡的稳定性分析 1 整体圆弧滑动法（瑞典圆弧法）
均质粘性土层中的三种圆弧滑动面 a) 坡脚圆 b)坡面圆 c)中点圆
10.3 粘性土坡的稳定性分析
1 整体圆弧滑动法（瑞典圆弧法）
假设条件
O R
• 均质土 • 二维 • 圆弧滑动面 • 滑动土体呈刚性转动 • 在滑动面上处于极限平衡条件
(1) 自重： W V
i h sin A l
渗透力： （方向：平行于土坡） J jV i wV sin wV
l
J h W
N

T
(2) 滑动力：
T J ' sin w sin V sat sin v
10.2 无粘性土坡的稳定分析
（一）无渗流情况下无粘性土坡稳定性分析
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
10.2 无粘性土坡的稳定分析
1）微单元A自重: W=V
土坡
天然土坡
• 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
10.1 概述
二、 滑坡现象
滑坡：
一部分土体在外因作用下，相对于另一 部分土体滑动
什么是滑坡？ 为什么会滑坡？
第二讲 滑坡和崩塌 发育完全的典型滑坡形态和构造示意图
10.1 概述
10.3 粘性土坡的稳Baidu Nhomakorabea性分析
平衡条件（各力对圆
心O的力矩平衡）
(1) 滑动力矩： Ms G a
(2) 抗滑力矩：
O
R
B
C
aG
A f
L
L

L
M R 0 f dl R 0 (c ntg )dl R cAc R 0 ntgdl R
T W sin
和一个垂直层面方向的正压力P
P W cos
从物理学中的摩擦定律可知，则摩擦力应为正压力与摩擦系数μ的乘积， 摩擦力是阻碍滑动的力。发生滑坡的临界条件可以写为:
T P
滑坡滑动的根本原因
土体内部某个滑动面上的剪应力 达到了它的抗剪强度。
库伦公式、摩尔-库伦强度理论
•当=时，K=1.0，天然 休止角
K tan tan
•安全系数与土容重无关
•与所选的微单元大小无关

•坡内任一点或平行于坡的任一滑裂面 上安全系数k都相等

10.2 无粘性土坡的稳定分析 有沿坡渗流情况
降雨
正常蓄水土坝下游
逸出段
水位骤降的土坝上游
10.2 无粘性土坡的稳定分析
取微单元 A，以土骨架为隔离体：
O R
10.3 粘性土坡的稳定性分析
计算方法： 1 整体圆弧滑动法（瑞典Petterson） 2 瑞典条分法（瑞典Fellenius） 3 毕肖普法（ Bishop） 4 Janbu法 5 Spencer方法 6 Morgenstern-Price方法 7 陈祖煜的通用条分法 8 不平衡推力传递法 9 Sarma方法
10.1 概述
2003年7月13日 三峡库区沙镇溪发生千将坪滑坡， 致使24人失踪。
10.1 概述
5.12汶川地震山体崩塌与滑坡 灾害 ●山崩1342处；
●滑坡1752处； ●泥石流501处； ●堰塞湖100多个 （严重危害的34个）。
被地震摧毁的北川县城，左上角的滑坡是 北川的最大杀手
施加在层面的重力为W，该力可以分解成一个沿层面方向的下滑力（剪切力）T :
1.滑坡原因
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
10.1 概述 2.滑坡危害
对水利工程的危害 对铁路公路的危害 对河运及海洋工程的危害 对工程设施及房屋建筑的危害
2.1 概述 3.滑坡形式