土力学第八章土坡稳定分析

《土力学第八章土坡稳定分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、土力学第八章土坡稳定分析§8.1无黏性土坡稳定性分析§8.2黏性土坡的稳定性分析§8.3土坡稳定分析的总应力法和有效应力法§8.4天然土体上的边坡稳定§8.5地基的稳定性§8.6工程常见情况的土坡稳定主要内容土坡稳定概述天然土坡人工土坡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山坡、江河岸坡路基、堤坝坡底坡脚坡角坡顶坡高土坡稳定分析问题露天矿江、河、湖、海岸坡滑坡的形式8.1.1均质的干坡和水下坡1）微单元A自重:W=V2）沿坡滑动力：3）对坡面压力：（由于无限土坡两侧作用力抵消）4）抗滑力：5）抗滑安全系数：WTNa坡与水平夹角为砂土内摩擦角为WRNA§8.

2、1无黏性土坡稳定分析当=时，Fs=1.0，天然休止角安全系数与土容重无关与所选的微单元大小无关思考：在干坡及静水下坡中，如不变，Fs有什么变化?坡内任一点或平行于坡的任一滑裂面安全系数Fs都相等8.1.2有渗透水流的均质土坡降雨正常蓄水土坝下游水位骤降的土坝上游逸出段aWTNAWRN(1)自重：渗透力：（方向：平行于土坡）(2)滑动力：(3)抗滑力：(4)抗滑安全系数：取微单元A，以土骨架为隔离体：dsdhJJ8.1.3部分浸水土坡考虑块体BCDE的平衡，有：将P1和重力W2分别沿AD面分解为切向力和法向力，算出滑动力和抗滑力，从而得到安全系数的表达式：【例8.1】如

3、图8.7所示，一无限长土坡与水平面成α角，土的容重γ=19.0kN/m³，土与基岩面的抗剪强度指标c=0，=30°。求安全系数Fs=1.2时的α角的容许值。【解】从无限长土坡中截取单宽土柱进行稳定分析，单宽土柱的安全系数与全坡相同。沿基面抗滑力：土柱两侧的作用力大小相等，方向沿坡面，对稳定无影响，故：土柱重量：沿基面滑动力：【例8.2】上题中，若地下水位沿土坡表面，土的比重ds=2.65，含水量ω=20%，问安全系数为1.2时α角的容许值。【解】三相草图求土的饱和容重：土的浮重度：渗透坡降：单位渗透力：土柱的总渗透力：安全系数：与上题比较，可见有渗流时稳定坡角要平缓的多。得：1．假设

4、条件：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状态ORd§8.2黏性土坡的稳定性分析8.2.1整体圆弧滑动法2．稳定安全系数求解：(1)滑动力矩：(3)稳定安全系数：注：（其中σ的分布无法确定）(2)抗滑力矩：整体圆弧滑动受力示意图(1)当0时，是l(x,y)的函数，无法得到Fs的理论解(2)其中圆心O及半径R是任意假设的，还必须计算若干组（O,R）找到最小安全系数———最可能滑动面(3)适用于饱和粘土3、整体圆弧法(瑞典圆弧法)-讨论圆弧滑动法由瑞典工程师提出的。冰川沉积厚层软粘土§8.2.2瑞典条分法abcdiβiOCRABH对于外形复杂、>0的粘性土土

5、坡、土体分层情况时，要确定滑动土体的重量及其重心位置比较困难，而且抗剪强度的分布不同，一般采用条分法分析各土条对滑弧圆心的抗滑力矩和滑动力矩滑动土体分为若干垂直土条土坡稳定安全系数条分法的基本原理及分析受力分析图：受力分析土条i平衡方程：若把滑动土体分成n个条块，则共有未知数5n-2个；可建方程4n个，为超静定问题。力的平衡方程：极限平衡方程：简化求解方法：（1）假定土条间力的大小与方向的毕肖普法和瑞典条分法；（2）假定土条间力的作用方向的不平衡推力传递法；（3）假定土条间力的作用点位置的简布法。1.假设条件：不考虑条块间的推力（或假定条块间的推力是作用在一条直线上的，且大小相等，方向

6、相反，即推力产生的合力、合力矩为0）。2.求解方法：瑞典条分法根据滑弧面上极限平衡条件有将（2）（4）代入（3）式得3.方法的特点：(1)忽略条块间力的作用(2)满足滑动土体整体力矩平衡条件(3)不满足条块的静力平衡条件(4)满足极限平衡条件(5)得到的安全系数偏低，误差偏于安全瑞典条分法计算步骤AORCsbB圆心O，半径R(如图)分条：b=R/10编号列表计算liWii变化圆心O和半径RFs最小END-2-101234567WiTiNii（2）将滑动土体分成若干土条，并对土条进行编号。为计算方便，土条宽度b取等宽为0.2R，等于8m。土条编号一般从滑弧圆心的垂线开始作为0，逆滑

7、动方向的土条依次为1，2，3……，顺滑动方向的土条依次为-1，-2，-3……。考虑条块侧向力，取条块i进行分析1、求解公式8.2.3毕肖普条分法2、简化毕肖普公式(1)假设条块间作用力只有法向力没有切向力；(2)满足滑动土体整体力矩平衡条件；满足各条块力的多边形闭合条件，但不满足条块的力矩平衡条件；(4)满足极限平衡条件；(5)得到的安全系数比瑞典条分法略高一点。3.简化Bishop方法的特点④取单个土条宽b=R/10=1.0m。⑤土条分条编号