第五讲_土力学_土坡与地基稳定性分析

《第五讲_土力学_土坡与地基稳定性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、《土力学》中国矿业大学力建学院Email:xu_zhiwei@sina.comTel: 83995078 13912005212徐志伟？土力学SoilMechanics课程内容第一讲绪论第二讲土的性质及工程分类第三讲土的变形理论第四讲土的强度理论第五讲经典工程问题（土压力、地基承载力、土坡与地基稳定分析）第六讲土的动力学特性第十章土坡与地基稳定分析意义重点内容小结作业第十章土坡与地基稳定分析意义q斜坡土体和岩体（天然和人工）在重力作用下失去原有的稳定状态，沿着斜坡内某滑动面（或滑动带）作整体向下滑动,产生滑坡或崩塌。q地基和基础整体可能失稳；q防治；q减少或避免人、财、物的损失。第十章

2、土坡与地基稳定分析重点q稳定性分析的假设、方法；理解：q安全系数引入的目的和意义；q稳定性分析方法的合理性、局限性分析。第十章土坡与地基稳定分析内容10.1基本概念10.2无粘性土坡的稳定性分析10.3粘性土坡的稳定性分析10.4地基的稳定性分析（自学）第十章土坡与地基稳定分析10.1基本概念q土坡：具有倾斜坡面的土体。v天然土坡：自然地质作用所形成的土坡，如山坡、江河的岸坡等。v人工土坡：人工开挖或回填而形成的土坡，如基坑、渠道、土坝、路堤等的边坡。q稳定性：土坡抵抗失稳的能力，称为稳定性。q稳定分析：1)稳定条件（何条件下不滑坡？）2)可能的滑动面验算第十章土坡与地基稳定分析10.

3、1基本概念q土坡各部位名称：第十章土坡与地基稳定分析10.1基本概念q滑坡：土体自重及渗透力等在坡体内引起剪应力，若剪应力大于土的抗剪强度，就产生剪切破坏，一部分土体相对于另一部分土体滑动的现象。第十章土坡与地基稳定分析10.1基本概念10.2无粘性土坡的稳定性分析10.3粘性土坡的稳定性分析10.4地基的稳定性分析（自学）第十章土坡与地基稳定分析10.2无粘性土坡的稳定性分析无粘性土坡:由粗粒土所堆筑的土坡.q均质干坡和水下坡——指由一种土组成、完全在水位以上或完全在水位以下，没有渗透水流作用的无粘性土坡。v稳定条件：只要坡面上的土颗粒在重力作用下能够保持稳定，整个土坡就处于稳定状态

4、。v稳定性分析从坡面上取一土体单元。土体重量为W滑动力T＝W×sina正压力N＝W×cosa抗滑力R＝N×tanj＝W×cosatanjj— 土的内摩擦角；a— 土坡的坡角当a＝j，Fs＝1时，a称为天然休止角。v滑动面特点：只沿坡面滑动。第十章土坡与地基稳定分析10.2无粘性土坡的稳定性分析土体的稳定安全系数Fs为：第十章土坡与地基稳定分析10.2无粘性土坡的稳定性分析q有渗透水流的均质土坡例如，挡水土堤内形成渗流场，如果浸润线在下游坡面逸出，这时在浸润线以下，下游坡内的土体除受重力作用外，还受渗透力的作用，因而会降低下游边坡的稳定性。在坡面上渗流逸出处取一单元土体V的土骨架为隔离体

5、，土体除受重力作用外，还受渗透力的作用。v有效重量为W´＝g´V。v如果水流的方向与水平面成夹角q，则沿水流方向的渗透力j＝gi。wv作用在土骨架上的总渗透力为J＝giV。w第十章土坡与地基稳定分析10.2无粘性土坡的稳定性分析v沿坡面的全部滑动力(包括重力和渗透力):v坡面的正压力为:v土体沿坡面滑动的安全系数:第十章土坡与地基稳定分析10.2无粘性土坡的稳定性分析v若水流在逸出段顺坡面流动即q＝a，i=sina,则第十章土坡与地基稳定分析10.1基本概念10.2无粘性土坡的稳定性分析10.3粘性土坡的稳定性分析10.4地基的稳定性分析（自学）第十章土坡与地基稳定分析10.3粘性土坡

6、的稳定性分析q特点：粘性土坡不像无粘性土坡一样仅沿坡面表面滑动。研究表明，均质粘性土坡的滑动面为对数螺旋线曲面，形状近似于圆柱面。q方法：1)圆弧滑动法2)条分法第十章土坡与地基稳定分析10.3粘性土坡的稳定性分析1）圆弧滑动法（j＝0分析法）u1915年瑞典彼得森(K．E．Petterson)q假定：滑动面为圆弧面。q失稳原因：均质的粘性土坡失去稳定是由于滑动土体绕圆心发生转动。q稳定分析方法：把滑动土体当成一个刚体，滑动土体的重量W，将使土体绕圆心O旋转，滑动力矩：M＝Wd。s阻止下滑的抗滑力矩：M =tR rf假定一个滑动面上安全系数：F =抗滑力矩/滑动力矩s第十章土坡与地基稳

7、定分析10.3粘性土坡的稳定性分析即：M rtf×AC ×1×RF==sM W ×d sq土坡稳定判据：因滑动面是任意假定的，故所求的Fs不一定是最危险情况。要作多次滑弧位置的假定，求出相应的Fs值，取其最小值作为土坡稳定系数。如果该值大于容许的Fs 值，即认为土坡是稳定的。q瑞典圆弧法适应性：通常用于饱和的粘性(j=0)土坡，则t=cfu第十章土坡与地基稳定分析10.3粘性土坡的稳定性分析qj>0时，费伦纽斯(Fellenius)通过大量计算