6.3-土坡稳定分析课件

第6.3节土坡稳定分析6.3.1概述6.3.2无粘性土坡的稳定分析6.3.3粘性土坡的稳定分析本章目录6.3.1概述边坡稳定分析对象：土石坝、库区边坡，堤坝填筑土质、岩质边坡土坡：具有倾斜面的土体坡肩坡顶坡面坡角坡趾坡高坡底坡度：1:m天然土坡

江、河、湖、海岸坡

山、岭、丘、岗、天然坡人工土坡

挖方：沟、渠、坑、池

填方：堤、坝、路基、堆料一部分土体在外因作用下，相对于另一部分土体滑动滑坡：易贡滑坡堰塞湖滑坡堆积区扎木弄沟易贡巨型高速滑坡及堰塞湖平面示意图滑坡原因1）振动：地震、爆破2）土中水位升、降4）水流冲刷：使坡脚变陡5）冻融：冻胀力及融化含水量升高6）人工开挖：基坑、船闸、坝肩、隧洞出入口3）降雨引起渗流、软化

土坡稳定性分析的目的：检验所设计的土坡断面是否安全合理。6.3.2无粘性土坡的稳定分析破坏形式：表面浅层滑动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

WRNA6.3.2无粘性土坡的稳定分析当

=

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

坡内任一点或平行于坡的任一滑裂面上安全系数Fs都相等8.2无粘性土坡的稳定分析有沿坡渗流情况降雨正常蓄水土坝下游水位骤降的土坝上游逸出段6.3.2无粘性土坡的稳定分析8.2无粘性土坡的稳定分析讨论：W’T’NaA

l

hJ意味着原来稳定的坡，有沿坡渗流时可能破坏

与所选

V大小无关，亦即在这种坡中各点安全系数相同

与重度有关

与无渗流比较Fs减小近一倍6.3.2无粘性土坡的稳定分析6.3.2粘性土坡的稳定分析破坏特点OR由于存在粘聚力C，与无粘性土坡不同；其危险滑裂面位置在土坡深处；对于均匀土坡，在平面应变条件下，其滑动面可用一圆弧（圆柱面）近似。6.3.2粘性土坡的稳定分析1整体圆弧滑动法（瑞典Petterson）2瑞典条分法（瑞典Fellenius）3毕肖普法（Bishop）4Janbu法5Spencer（斯宾塞法）方法6Morgenstern-Price（摩根斯坦—普赖斯法）方法7陈祖煜的通用条分法8不平衡推力传递法9Sarma（沙尔玛法）方法计算方法：1整体圆弧滑动法（瑞典圆弧法）

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条件假设条件OR6.3.2粘性土坡的稳定分析ORCBA平衡条件（各力对圆心O的力矩平衡）(1)滑动力矩：(3)安全系数：当

=0（粘土不排水强度）时，注：（其中是未知函数）(2)抗滑力矩：dW

6.3.2粘性土坡的稳定分析讨论：ORdCBAW

1当

0时，

n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适用于饱和软粘土，即

=0

情况6.3.2粘性土坡的稳定分析ORdCBAW

2条分法的基本原理及分析源起整体圆弧法：

n

是l(x,y)的函数思路离散化分条条分法AORC

ibB-2-1012345676.3.2粘性土坡的稳定分析3瑞典条分法（简单条分法）PiHiTiNi

ihi+1WiPi+1Hi+1hi假定：圆弧滑裂面；不考虑条间力AORC

ibB-2-1012345676.3.2粘性土坡的稳定分析TiNi

iWiAORC

ibB-2-101234567滑动力矩稳定力矩

6.3.2粘性土坡的稳定分析对于均质土坡圆心O，半径R（如图）分条：b=R/10编号：过圆心垂线为0#条中线列表计算li

Wi

i变化圆心O和半径Rk最小ENDTiNi

iWiAORC

ibB-2-101234567计算步骤8.3粘性土坡的稳定分析瑞典条分法的讨论AORC

ibB-2-101234567假设圆弧滑裂面，与实际滑裂面有差别

忽略条间力，使得计算安全系数K偏小假设圆弧滑裂面，使K偏大最终结果是K偏小，

越大K

越偏小一般情况下，K偏小10%左右工程应用中偏于安全8.3粘性土坡的稳定分析4毕肖甫（Bishop）法PiHiTiNi

ihi+1WiPi+1Hi+1hi假定：圆弧滑裂面；条间切向力=06.3.2粘性土坡的稳定分析Pihi+1TiNi

iWiPi+1hiAORC

ibB-2-101234567∑Fz=0土坡尚未破坏时(K＞1)，土条滑动面上的抗剪强度只发挥了一部分,满足平衡条件：方程组求解，得到：6.3.2粘性土坡的稳定分析hi+1PiTiNi

iWiPi+1hiAORC

ibB-2-101234567或查P177图8-156.3.2粘性土坡的稳定分析AORC

ibB-2-101234567圆心O，半径R设K=1.0计算m

i变化圆心O和半径R

K最小ENDNo计算步骤计算K/△K=K/-K<δK/=

K

PiTiNi

ihi+1WiPi+1hiAORC

ibB-2-101234567毕肖甫法的讨论(2)大多数情况下是精确的