土坡稳定性分析计算.ppt

粘性土的土坡稳定分析,均质粘性土的土坡失稳破坏时，其滑动面常常 是曲面，通常可以近似地假定为圆弧滑动面，一般 有以下三种形式：,圆弧滑动面通过坡脚点，称为坡脚圆； 圆弧滑动面通过坡面上的点，称为坡面圆； 圆弧滑动面通过坡脚以外的点，称为中心圆。,圆弧滑动面分析方法,整体稳定分析法：主要适用于均质简单土坡，即土坡上下两个面是水平且坡面为平面。 条分法：适用于非均质土坡、土坡外形复杂、土坡部分在水下等情况。,瑞典条分法基本原理,条分法就是将圆弧滑动体分成若干竖直的土条，计算各土条对圆弧圆心O的抗滑力矩与滑动力矩，由抗滑力矩与滑动力矩之比(稳定安全系数)来判别土坡的稳定性。这时需要选择多个滑动圆心，分别计算相应的安全系数，其中最小的安全系数对应的滑动面为最危险的滑动圆。,瑞典条分法分析步骤,(1)按比例绘出土坡截面图（右图）； (2)任意一点O作为圆心，以O点至坡脚A作为半径r，作滑弧面AC； (3)将滑动面以上土体竖直分成几个等宽土条，土条宽为0.1r； (4)按图示比例计算各土条的重力Gi, 滑动面ab近似取直线，ab直线与水平面夹角为i；分别计算Gi在ab面上法向分力和切向分力:,土条两侧面上的法向力、切向力相互平衡抵消(由此引起的误差一般在10%15%)，可以不计。,瑞典条分法分析步骤,(5)计算各土条底面切力对圆心的滑动力矩: (6)计算各土条底面的抗剪强度所产生的抗滑力矩：,瑞典条分法分析步骤,(7)稳定安全系数为：,(8)假定几个可能的滑动面，分别计算相应的安全系数K，其中Kmin所对应的滑动面为最危险的滑动面。,确定最危险滑动面圆心的方法,费伦纽斯法 泰勒分析法,费伦纽斯法,当土的内摩擦角=0时，土坡的最危险圆弧滑动面通过坡脚，然后由坡角或坡度1:n查下表可得出角1以及2 。过坡脚B和坡顶C分别作与坡面和水平面夹角为1、2的线BD和CD，得交点D即为最危险滑动圆弧圆心（见后图）。,费伦纽斯法,土的内摩擦角0时，最危险滑动面也通过坡脚，其圆心在ED的延长线上，见后图。E点的位置距坡脚B点的水平距离为4.5H，垂直距离为H 。 值越大，圆心越向外移。计算时从D点向外延伸取几个试算圆心O1，O2，分别求得其相应的滑动稳定安全系数K1，K2，绘出K值曲线可得到最小安全系数值Kmin，其相应圆心Om即为最危险滑动面的圆心。,费伦纽斯法,费伦纽斯法,费伦纽斯法,实际上土坡的最危险滑动面圆心位置有时并不一定在ED的延长线上，而可能在其左右附近，因此圆心Om可能并不是最危险滑动面的圆心，这时可以通过Om点作DE线的垂线FG，在FG上取几个试算滑动面的圆心O1，O2，求得其相应的滑动稳定安全系数K1，K2，绘得K值曲线，相应于Kmin值的圆心O才是最危险滑动面的圆心。,费伦纽斯法,泰勒经过大量计算分析后提出： 当3时，滑动面为坡脚圆，其最危险滑动面圆心的位置，可根据及角值，从后图的曲线查得和值，作图求得。 当=0，且53时，滑动面也是坡脚圆，其最危险滑动面圆心位置，同样可以从后图的和值，作图求得。,泰勒分析法,泰勒分析法,当=0，且53时，滑动面可能是中 点圆，也有可能是坡脚圆或坡面圆，它取决于硬 层的埋藏深度。当土坡高度为H，硬层的埋藏深 度为ndH(如后图a)。若滑动面为中点圆，则圆心 位置在坡面中点M的铅直线上，且硬层相切，见 后图a，滑动面与土面的交点为A，A点距坡脚B的 距