边坡稳定性ppt课件.ppt

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1、StabilityAnalysisofSoilSlope第二节土坡稳定性分析第4章土体稳定分析土坡稳定性分析的意义影响土坡稳定的因素土坡稳定性分析方法4.2.1概述土坡是指具有倾斜坡面的土体。4.2.1.1土坡稳定性分析的意义坡肩坡顶坡面坡角坡趾坡高坡底土坡可以分为天然土坡和人工土坡。由长期自然地质营力作用形成的土坡称为天然土坡，如山坡、岸坡等；由人工开挖或填方形成的土坡，称为人工土坡，如基坑、渠道、土坝、路堤等边坡。1、天然土坡江、河、湖、海岸坡山、岭、丘、岗、天然坡贵州洪家渡1、天然土坡2．人工土坡¤挖方：沟、渠、坑、池露天矿2．人工土

2、坡¤填方：堤、坝、路基、堆料小浪底土石坝若土体沿滑动面向下的滑动力超过了土体抵抗滑动的能力，则将产生一部分土体相对于另一部分土体滑动的现象，即滑坡。土坡的失稳产生滑坡，不仅影响危害铁路、公路的正常运行，也会影响工程施工，造成不可估量的经济损失，甚至危及生命安全。由于土的自重或渗流引起的渗透力或外荷等的作用，土体能产生沿某一个面向下滑动的趋势，这个面被称为滑动面。滑坡的形式造成滑坡的原因降雨、蓄水、使岩土软化，坝背水坡浸润线存在渗透力1）振动：地震、爆破2）土中含水量和水位变化3）水流冲刷：使坡脚变陡4）冻融：冻胀力及融化含水量升高5）人工开

3、挖：基坑、船闸、坝肩、隧洞出入口实质：外界力的作用破坏了土体内原始的应力平衡状态；土的抗剪强度由于受到外界各种因素的影响而减低，促使土坡失稳。云南徐村水电站溢洪道土坡滑坡江岸崩塌滑坡江西省江新洲洲头北侧蹋岸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。城市中的滑坡问题（香港，重庆）填方挖方香港1900年建市，1977年成立土力工程署港岛1972PoShan滑坡(~20,000m3)(67死、20伤)PoShanRoadConduitRoadNotewellRoad土坡的失稳常常是由外界的不利因素影响下触发或加剧的。4.2

4、.1.2影响土坡稳定的因素土坡的几何形态土的性质地表水和地下水地震作用及其它⑴土坡的几何形态包括土坡的坡度和坡高。在坡高等其它条件相同的情况下，坡角越大越不稳定；相反，坡角越小越稳定，但不经济。在其它条件相同情况下，坡高越小，土坡越稳定。⑵土的性质主要指土的重度γ和土的抗剪强度指标c、φ，指标γ和c、φ值大的土坡比和c、值小的土坡更安全。⑶地表水和地下水雨水或地面水流入土坡中的竖向裂缝，对土坡产生侧向压力，从而增大土坡的下滑力。大量雨水的深入，降低了土的抗剪强度，不利于土坡的稳定，尤其是地下水渗流的形成，会使土坡中的细小颗粒被渗流带走，引起

5、土坡密实度的降低，可能导致土坡滑动。⑷地震作用及其它因素地震作用，会使土的强度降低。地震力的存在，对土坡稳定不利。另外，外荷的变化，也会影响土坡的稳定性。例如在坡顶堆放土方荷载材料，或建造建筑物，会使土坡的滑动力增加。在坡脚挖方，使土坡几何形态的改变，破坏其原有的稳定性。4.2.1.3土坡稳定性分析方法土坡的滑动面形态各异:粗粒土组成的均质土坡的滑动面在空间上为一斜面，在剖面上为一直线；均质粘性土坡滑动面在空间为一圆柱面，剖面上为近似圆弧的曲线；若粘性土坡坡底存在软弱土层时，可能会出现曲线与直线组合的复合滑动面。不同的滑动面形式构成了土坡的

6、不同边界条件，而且土体性状复杂，因此土坡稳定性分析是一个十分复杂的问题。土坡分析方法主要有极限平衡法、极限分析法和有限元等数值方法。极限平衡法：先假定多个土坡可能滑动的滑动面，然后根据静力平衡条件和莫尔-库仑强度准则计算沿各滑动面滑动的可能性，从中寻找稳定安全系数最小者，其对应的滑动面即为土坡滑动可能性最大的滑动面。4.2.2无粘性土坡的稳定性分析StabilityAnalysisofNoncohesiveSoilSlope如不浸水的砂砾卵石组成的无粘性土坡，若组成的粒组均匀，颗粒间无粘聚力，则只要坡面上的颗粒能够保持稳定，那么整个土坡便是

7、稳定的。4.2.2.1干土坡在土坡坡面上取单元土体进行分析。设单元体重量W，由重量W引起的顺坡面下滑力T和抗滑力Tf分别为无粘性土坡的稳定安全系数：结论：对于无粘性土坡，只要坡角β<φ，则无论土坡多高都是安全的。当Fs=1，土坡处于极限状态，即β=φ。4.2.2.2有渗流作用的土坡有地下水或降雨使水位变化，土坡内土体不仅要受到重力作用，而且还要受到渗透作用，使滑动力加大，抗滑力减小。渗透作用可产生渗透力J对于单元体产生的下滑力分力JT和法向分力为JN：考虑渗流作用，无粘性土坡稳定系数Fs②当渗流水平逸出坡面时，θ=0，i=tanβ结论：土坡

8、中渗流的存在，势必减小其稳定性；渗流方向不同，对土坡稳定性的影响程度不同。①当渗流方向为顺坡时，即θ=β，i=sinβ4.2.3粘性土土坡稳定性分析StabilityAnalys