第七章-边坡稳定分析
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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。
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。
f tan c
对于饱和粘土,在不排水剪条件下φu=0,则 有τf=cu
第2节 无粘性土坡稳定分析
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。
第3节 粘性土土坡整体圆弧滑动及条分法
一、整体圆弧滑动稳定分析
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。
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。
(一)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。
竖向力平衡 水平向力平衡
力矩平衡
边界条件
安全系数的定义和莫尔-库仑准则
安 全 系 数
THE END FOR CHAPTER SEVEN
(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。
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;
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
第6节 非圆弧滑动面土坡稳定分 析
第7章 边坡稳定分析
主要内容
概 述 无粘性土土坡稳定分析 粘性土土坡整体圆弧滑动及条分法 瑞典条分法 毕肖普条分法 非圆弧滑动面土坡稳定分析 讨论
第1节 概述
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)
粘性土坡坡顶出现裂缝时的计算
ห้องสมุดไป่ตู้
二、条分法及其受力分析
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。
三、常用条分法的简单假设
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-3个未知数;
(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。
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
杨布和不平衡推力传递法
一、杨布普遍条分法