边坡稳定性计算边坡稳定的影响因素

4.2边坡稳定性计算4.2.1边坡稳定的影响因素

4.2.2简单土坡稳定分析

理解掌握天然土坡人工土坡由于地质作用而自然形成的土坡

在天然土体中开挖或填筑而成的土坡山坡、江河岸坡路基、堤坝坡底坡脚坡角坡顶坡高土坡稳定分析问题4.2.1边坡稳定的影响因素1.概念滑坡：斜坡中一部分土体相对于另一部分土体滑动的现象，称为滑坡。分类：（1）粗粒土滑坡（滑动面多为浅层平面形）（2）粘性土滑坡（滑动面多为深层圆弧形）产生原因：（1）土中剪应力增加（2）土中抗剪强度降低2.滑坡4.2.1边坡稳定的影响因素土坡滑动失稳原因土坡滑动失稳原因:(1)外界作用使土体内部剪应力加大。(2)土体抗剪强度降低路堑或基坑的开挖;堤坝施工中上部填土荷重、坡顶荷载的增加;降雨导致土体内水的渗流力和重度增加;地震、打桩引起的动力荷载

.超孔隙水压力的产生;气候变化产生的干裂、冻融;粘土夹层因雨水等侵入而软化;粘性土因蠕变土体强度降低1)气象条件2)地下水渗透3)土坡高度4)土坡坡度5)土的性质6)坡顶荷载变化7)强烈地震。3.影响土坡稳定性因素4.2.1边坡稳定的影响因素

砂堆

WTNR1.无粘性土坡的稳定分析定义：粗粒土所堆筑的土坡称为无粘性土坡。4.2.2简单土坡稳定分析TT均质的无粘性土土坡，在干燥或完全浸水条件下，土粒间无粘结力

只要位于坡面上的土单元体能够保持稳定，则整个坡面就是稳定的

单元体稳定T

>T土坡整体稳定NW4.2.2简单土坡稳定分析WTT'N稳定条件：T>T砂土的内摩擦角抗滑力与滑动力的比值

安全系数4.2.2简单土坡稳定分析当а=β时，K=1，此时土体处于极限平衡状态，坡角β为天然休止角。K一般不小于1.25，但考虑到其他因素，可放低至1.15.为了保证土坡具有足够的安全储备，可取Ks=1.15~1.54.2.2简单土坡稳定分析2.粘性土坡的稳定分析

由于黏聚力的存在，均匀的黏性土土坡的滑动面是一个曲面。为了简化计算，通常把它假定为圆弧。黏性土土坡稳定性分析方法有多种，如：瑞典圆弧法、稳定数法以及条分法等。其中，条分法计算比较简单、合理，我国规范中建议土坡稳定分析采用此法，故在工程中应用较广。因此，下面介绍瑞典条分法(费伦纽斯条分法)。4.2.2简单土坡稳定分析2.粘性土坡的稳定分析

瑞典条分法假定：土是均质而又各向同性的；滑动土体是刚体；各土条间相互作用力的大小和位置为已知；按平面问题考虑等。如图4-24所示土坡，取单位长度土坡按平面问题计算。设可能的滑动面是一圆弧AD，其圆心为O，半径为R。将滑动土体ABCDA分成许多竖向土条，土条宽度一般可取b=0.1R。任一土条i上的作用力包括：土条的重力Wi，其大小、作用点位置及方向均已知。滑动面ef上的法向反力Ni及切向反力Ti，假定Ni，Ti作用在滑动面ef的中点，它们的大小均未知。土条两侧的法向力Ei，Ei+1及竖向剪切力Xi，Xi+1，其中Ei和Xi可由前一个土条的平衡条件求得，而Ei+1和Xi+1的大小未知，Ei+1的作用点位置也未知。4.2.2简单土坡稳定分析2.粘性土坡的稳定分析

由此看到，土条i的作用力中有5个未知数，但只能建立3个平衡条件方程，故为非静定问题。为了求得Ni、Ti值，必须对土条两侧作用力的大小和位置作适当假定。瑞典的条分法假设不考虑土条两侧的作用力，也即假设Ei和Xi的合力等于Ei+1和Xi+1的合力，同时它们的作用线重合，因此土条两侧的作用力相互抵消。这时土条i仅有作用力Wi，Ni及Ti，根据平衡条件可得：

4.2.2简单土坡稳定分析图4-24

土坡稳定分析的条分法2.粘性土坡的稳定分析4.2.2简单土坡稳定分析2.粘性土坡的稳定分析

上述稳定安全系数K是对于某一个假定滑动面求得的，因此需要试算许多个可能的滑动面，相应于最小安全系数的滑动面即为最危险滑动面。也可以用费伦纽斯或泰勒提出的确定最危险滑动面圆心位置的经验方法。但当坡形复杂时，一般还是采用电算搜索的方法确定。瑞典条分法假定不考虑土条间的作用力，一般说，