边坡稳定性七

10基坑与边坡工程学习本章的目的意义1.掌握各种诱发土体滑坡的因素;2.进行土体边坡的稳定性分析和安全性评价；3.设计经济、合理的人工边坡;4.制定有效的边坡整治措施。1概述2表层滑动的稳定分析3深层滑动的稳定分析4水对边坡稳定的影响第八章边坡稳定性分析主要内容§1概述1．天然土坡

江、河、湖、海岸坡一、土坡：具有倾斜面的土体贵州洪家渡

山、岭、丘、岗、天然坡1．天然土坡一.土坡2．人工土坡

挖方：沟、渠、坑、池露天矿一.土坡一、土坡2．人工土坡¤

填方：堤、坝、路基、堆料小浪底土石坝二.滑坡什么是滑坡？

为什么会滑坡？一部分土体在外因作用下，相对于另一部分土体滑动二.滑坡1．滑坡的危害：

土、岩体滑坡是重大的自然灾害 我国是滑坡灾害频发的国家二.滑坡-—滑坡的主要形式紫坪铺水库2号泄洪洞出口滑坡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三峡库区滑坡问题－蓄水2001年，重庆市云阳县就发生了两次大型滑坡，重庆市武隆边坡失稳造成79人死亡。国务院已经决定拨款40亿元，用于三峡库区地质灾害治理。仅重庆就有150多个治理工程。1989年1月8日坡高103m地质:流纹岩中有强风化的密集节理和一个小型不连续面。事故:电站厂房比计划推迟一年，修复时安装了大量预应力锚索。 漫湾滑坡城市中的滑坡问题（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)PoShanRoadConduitRoadNotewellRoadEarly1972滑坡前June1972滑坡后贵阳龄沙冲苏路滑翅坡-平面滑才动龙羊燃峡库液岸滑司坡-平面+圆弧继滑动盐池河伏边坡破绝坏-崩塌20圈03年7月13日券三峡暮库区沙镇症溪发生千将坪疏滑坡，致使24人失遣踪。雪山崩胖塌滑坡银各因钓素-实际今图泥石(洪)流总是与叨暴雨或凳山洪相件联系，惊是在有棍足够外揉部水流(或降雨)参与松下形串成的尖一种毛高密削度“流体”。泥石(洪)流坡面规泥石赌流岩体崩闪塌过程示意医图下面是酱几个岩蝇土体滑帝坡过程酿的模拟川图：滑坡讯过程毛示意惠图泥石流舅发展示意行图二.滑坡2．造宇成滑塌坡的梢原因降雨闹、蓄拣水、班使岩欲土软佣化，坝背水呢坡浸润及线存在详渗透涌力1）振颤动：棕地震犯、爆狼破2）土中炊含水量膛和水位哲变化3）水流铃冲刷：花使坡脚登变陡4）冻融尺：冻胀渡力及融予化含水唇量升高5）人工芒开挖：混基坑、醒船闸、们坝肩、予隧洞出喜入口原因：(1)外界驴的作党用破淋坏了候土体振原来畜的应快力平兰衡状朴态，刮增大制了滑殖动面舞上的铅滑动其动力跟；(2据)土体眯抗剪华强度绑由于斜受到塑外界劈燕各种贞因素这的影酿响而猎降低致。应如购何分布析、膀判断啦边顷坡的虾稳定努性？土体欣滑坡详形态朗格式育各样僚，主但要取铃决于略土的唇性质父和工墓程地群质构哀造。1.粗粒土点坡的滑妻坡深度察浅、形豪状接近贤于平面;2.粘性撞土滑筛坡面翁深度肥到坡活体内舒，均馆质粘锦性土榨坡滑说动面优的形拢状按荡塑性暖理论湾分析峰为对锐数螺攀旋曲哭面，盛在计姑算中予通常罩以圆仆弧面遮代替袍。3.判断蚂边坡丧的稳理定性钳，是球以计刊算滑飘动土笼体的粱抗滑浴力和垂滑动庭力的邻比值疮为依教据。院比值兽大于1为安全恳，等于1为达到破极限状大态，小益于1不安全滋。§2表层调滑动键的稳舅定性夏分析土坡对纺象：无稀粘性土破坏圾形式未：表鲁面浅缴层滑浙坡强度讨参数位：内映摩擦毫角考察一脏无限长巡寿坡，坡屋角为分析一微单揪元AWTNaA一.无渗流弟的无限纽奉长土坡1）微单劲元A自重:W=V2)沿坡滑动力：3)对坡面压力：(由于无毫限土坡薪两侧作础用力抵锣消)4）抗滑力：5)抗滑安知全系数：RNWANWTaWRNlh无渗流徒的无限据长土坡讨论当=时，Fs=1眉.0，天然况休止幻玉角可见安待全系数盘与土容郑重无关与所选莫的微单佣元大小召无关。即坡圾内任督一点抽或平毕行于疮坡的披任一畜滑裂漏面上安达全系紫数Fs都相等思考题：干坡与静水下，若坡中不变，Fs有什么变化二.有渗流歼情况(3)抗滑力：

(2)滑动力：2．有渗脆流砂土奸边坡安鸽全系数(4)抗滑锐安全技系数：渗透力平行坡面NWTAaWRNlhJRNWJ自重：渗透力：底面花支撑签力N，底烫面抗裁滑力R(1)取微单网元A的土骨讨架为隔轻离体，凝作用力二.有沿研坡渗坑流情磨况

与无渗流比较Fs减小近一倍注：意味着原来稳定的坡，有沿坡渗流时可能破坏3.讨论与所鸭选V大小烦无关溜，亦割即在斧这种壳坡中威各点候安全袜系数臣相同与容企重有苏关aWTNAlh三.本节小枪结边坡俘对象桶：无互粘性殊土土迎坡破坏循形式之：表痒面浅疯层滑祸坡分析诉方法宅：考食虑为剖无限啄长坡安全榴系数税：§3深层滑申动的稳驶定性分样析土层性狡质：粘诵性土、爬土质均狡匀强度套参数冠：粘蚕聚力C，内摩挎擦角破坏梨形式治：实僻际滑葡坡表判明，喉对于交粘性侨、均惊匀土竞坡，灶在平启面应园变条架件下笔，其秒滑动没面与撑圆弧涨（圆颤柱面笼）近听似。OR一、腰概述总体程说有备两种燥分析的方法扑：（1）整体呆圆弧滑烘动法。苗主要适瞧用于均片质简单市土坡。狮所谓简寒单土坡末是指土投坡的坡光度不变碗，顶面陈和地面掌水平，西且土质富均匀，丸无地下窃水。（2）条哈分法沈。条派分法挖对非壁均质匹土坡攀、土级坡外趴形复汇杂、暗土坡满部分蛛在水齐下情柳况均钓适用校。彼得森(K.盯E.P咐ett失ers腊on)于19冲16首先难提出炕，采哈用圆财弧滑展动面皂分析挑土坡历稳定碎性。喘此后素费伦璃纽斯(W写.F找el适le弟ni体us腿,1大92酱7)和泰撇勒(D配.W串.T惹ay崭lo脆r,延19笼48嫁)又做了椅一些改数进。二、圆放弧滑动刚面的整灯体稳定凯分析基本然概念土坡在沙自重作员用下产吉生如图摇的滑动千，根据日抗滑动盈力矩和舌滑动力逃矩的平筹衡关系泽，有土情坡稳定游性安全普系数如趋下：图8.捕7土体的挑整体稳答定分析2.分析裤计算锡方法

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1）假仙设条申件：图8.8土体栏的整淹体稳咐定分培析二、圆狸弧滑动抚面的整嘱体稳定倡分析2）平训衡条皂件（输各力肥对O的力矩拦平衡）(1楼)滑动力处矩：(3)安全术系数：当=0（粘钻土不歌排水乏强度温）时站，(2蕉)抗滑区力矩：fWROBdACθ为AC弧二、麻圆弧硬滑动柔面的爆整体译稳定励分析讨论:(1衡)当0时，n是L(x术,y)的函数举，无法底得到Fs的理偷论解(2密)其中文圆心O及半季径R是任意缺假设的缠，还必万须计算彼若干组欺（O,运R）找领到最臭小安谢全系凯数——事—最可能木滑动面(3蹈)适用贡于饱嘉和粘别土三、条晨分法的锻基本原尾理1．原严理则，无法推求理税论解治，是魂一珠个边携值问乓题，叙应通蔬过数挠值计荣算解售决。膝一个昼简化炭解决病方法期是将凳滑动铃土体娇分成膊条—条分法。实纪际是佩一种殃离散闷化计盛算方方法整体圆圈弧法中内的抗滑词力矩：n是l(千x,稿y)的函斤数，脆若n不为络零AORCsbB-2-1012345672．条分失法中的听力和求例解条件Wi大小句和方辟向已牺知；滑动面撒上的Ni、Ti(含cili和Nitg冷φi)大小卫未知骂；土条钥两侧掏，EiFihi由前一锹个土条倚计算得独出,Ei＋1、Fi＋1、hi＋1未知述；可见真，作并用在话土条启上的立作用未力有5个未知销数，可棒以建立3个平传衡方触程，棚故为剩静不般定问拍题。（1）未知鸽量数目炕：WihiEihi+1Fi+仙1Ei+1NiTiFi(2怠)力平衡到条件（梦求解条僻件）简化凉计算倡方法虹：1.不考虑仓土条间箱的作用偶力，或测只考虑晌其中的唉一个；2.假设条婆间力的达作用方馆向或规杂定Ei和Fi的比值刷；3.假定另条块我间力项的作耗用位捕置，hi已知印。四.简单条暴分法（滩瑞典条抖分法）1．基本牙假设：费伦陈纽斯算假设焰土条兰两侧遇的合弱力相变等，勿作用薪线重朴合，颜即土忌条两学侧的洞作用驰力相吃互抵卡消。捞此时茶土条父上的群作用镇力仅弯有自剑重和尤滑动丙面上扛的两谊个分至力。、2．计泳算方射法：计算后土条乐自重将土适条自递重分扭解四.简单条景分法（阁瑞典条榨分法）滑动阴面上吊土的彼抗剪泰强度伙为：计算滑挠动力矩明和稳定费力矩:计算博土坡怨的稳羽定安枯全系而数对于晕均质截土坡3.简单欣条分月法计哄算步等骤圆心O，半径R（如图核）分条董：b=R轿/10编号踩：过柜圆心读垂线鼻为0#条中线列表暖计算liWii变化圆着心O和半径RFs最小ENDAORCsbB-2-1012345674.瑞典简城单条分档法的讨冻论忽略了否条间力僚，所计算安摊全系数K值偏小；假设圆末弧滑裂抓面，使K值偏大；总乎体结果是K值偏小。越大(条间的群抗滑作验用力越情大)，K值越偏小。假设圆佛弧滑裂辣面，与融实际滑田裂面有垦差别。一般巷情况群下，Fs偏小1桑0%左甩右工程滋应用中早偏于安创全由于阳忽略振了条凭块间叼的作正用力扎，只冠满足锅力矩昌平衡够，不虚满足批静力迅平衡捷。四、毕捧肖普（Bis颠hop）法毕肖背普（A·W·Bi累sh裳op）19滤55年提出棕的一种馒简化计芽算方法灵。该赴方法可篇以考虑绣条块间非的作用倦力。但糟在考虑门整个滑兔动土体胖力矩平咏衡条件架时，认重为各土伍条的作透用力对赠圆心力篇矩之和禾为零。1.原理与浙特点假设滑面裂面为君圆弧不忽拜略条卫间作虚用力土条打的滑窄裂面余上满笋足极饲限平勉衡条弦件土条在y方向上狸（竖直暗）达到少静力平像衡总体对陕圆心O力矩平剩衡四、毕轻肖普（Bi炭sh疮op）法四、毕处肖普（Bis甚hop）法2.推导黄过程竖向平舱衡条件储：若土逐条的霞稳定塞安全腐系数缠为K，宪与滑干动面上策的切向外力相平愉衡的条文件有：参数山包贺含有K，是惑一超由越方柔程。率采用爽试算防的方俊法。查曲线抓的方法酒。四、毕浓肖普（Bis抵hop）法2.推导症过程简化四、怕毕肖普（Bis晨hop）法毕肖普板曲线mαi值曲责线3.毕肖敲甫法岁计算蝇步骤圆心O，半径R设K=1颗.0计算mqiYESFs最小END计算K/NoYE湾SNo四、毕锈肖普（Bi伙sh孤op）法4.小结满足宁整体炒力矩村平衡层条件量；满足各各条分块力寄的多控边形蛾闭合严条件爽，但信不满挑足条寨块的堵力矩炕平衡话；假设条蜘块间作沈用力只拳有法向殖力没有鸣切向力扑；满足励极限专平衡绳条件唇。得到的胞安全系塔数较瑞欧典条分遵法略高模一些。费伦袄纽斯以最危慌险滑盯动面翼圆心顶的确乎定方脂法五、张圆弧成滑动茶面的龟整体督稳定论分析土坡坡度（竖直:水平）坡角β1:0.5860°29°40°1:145°28°37°1:1.533°41′26°35°1:226°34′25°35°1:318°26′25°35°1:414°02′25°37°1:511°19′25°37°β1及β2的取值五、驻圆弧隙滑动标面的晋整体布稳定败分析六.几种歇分析塘计算俩方法关的总煮结七、污边坡门稳定兼分析悠图解饿法土坡明稳定醒分析焦工作刺量很着大，救许多巨学者胡整理各出坡菊高H、坡充角α、与哥土的锐抗剪父强度葱指标c、φ和γ之间滋的关约系，赤并绘云制如拼图关淋系，毁直接还计算秘土坡催稳定郑性。谣即知蓝道其捉中4个参数槐就可以剩计算剩编余的数需值。§4水对边菌坡稳定夸的影响从本铸质上蜻讲，匹水的蹦浸入固将使紧土的柱抗剪够强度筋指标武降低道