土坡稳定分析.ppt

1、第六章：土质边坡稳定性分析。本章主要介绍了几种常用的土质边坡稳定性分析方法，包括土质边坡的滑动失稳机理、砂土边坡和均质粘土边坡的整体稳定性分析方法、土质边坡稳定性分析的条分法，并给出了相应的计算实例。本章研究的目的是根据给定的边坡高度和土壤性质设计合理的边坡断面；能检查拟建边坡是否安全合理；它可以对天然边坡进行稳定性分析和安全性评价。第六章土质边坡稳定性分析。1.土质边坡：斜面土质，1。天然土壤坡度，河流、湖泊和海岸坡度，5.8。土质边坡：斜面土质，1。天然土质斜坡、山脉、丘陵和天然斜坡。人工土质边坡，开挖：滑坡的部分土壤在外部因素的作用下相对于另一部分土壤滑动。1.具有平面滑动面的：滑坡经常

2、发生在均质无粘性土质边坡中。2.粘性土坡中经常出现近似圆弧滑动面的：滑坡。1.土质边坡的滑动破坏形式。滑坡分类1。推动滑坡：斜坡顶部超载或地震。牵引滑坡：坡脚被切割，导致土质边坡失稳。内部因素：土壤本身的抗剪强度降低；外部因素：剪应力的增加。滑坡的本质是作用在土坡滑动面上的滑动力超过了土的抗剪强度。第二，土质边坡滑动失稳的机理，滑坡的本质是作用在土质边坡滑动面上的滑动力超过了土的抗剪强度。土质边坡的稳定程度通常用安全系数k来衡量，它表示土质边坡在最不利条件下的安全保证。土坡稳定性分析的可靠性取决于计算中选择的土的物理力学性质(主要是抗剪强度指标和土的重量值)，只有选择得当，才能得到实际的稳定性

3、分析。对于不同的情况，采用不同的表达方式。斜坡的底部、底部、斜坡、肩部、顶部和高度都是水平的。由均质砂土或层状非均质砂土组成的土质边坡的滑动面接近平面。为了简化计算，通常假设滑动面是一个平面。第二节，砂土边坡的稳定性分析，无粘性土中的简单土坡，抗滑力为0，抗滑力与滑力之比称为稳定安全系数K，滑力为0，一般要求为K1.251.30。无粘性土坡的稳定性与坡高和坡体材料的重量无关，只与坡角和内摩擦角有关。(例1)对于均质砂土边坡，其饱和重度内摩擦角和边坡高度，当该边坡的稳定安全系数为1.25时，边坡角是多少？第三节粘性土边坡稳定性分析中，当粘性土边坡发生滑坡时，其滑动面大多为曲面，一般简化为圆弧面，

4、作为平面问题处理。圆形滑动面有三种形式：(a)坡脚圆，(b)边坡圆，第三节，粘土边坡稳定性分析。当滑坡发生在粘土边坡上时，滑动面大多为曲面，一般简化为圆形面，作为平面问题处理。圆形滑动面有三种类型：(c)中点圆；第三节，粘性土边坡稳定性分析；强度参数：内聚力c；内摩擦角分析法可分为两类：(1)土质边坡的循环滑动是基于整体稳定性分析方法，主要适用于均质简单土质边坡。(2)采用条分法分析土质边坡的稳定性，适用于非均质土质边坡、复杂形状土质边坡和部分水下土质边坡。1.均质简单粘性土边坡整体稳定性分析，所谓简单土质边坡是指顶部和底部水平，坡面BC为平面的土质边坡，如图所示。促使土坡滑动的滑动力为重力W

5、，沿滑动面AD分布的土体抗剪强度将形成抗滑力。首先，均质简单粘性土坡的整体稳定性分析。以滑动力和抗滑力为滑动面中心的力矩，得到滑动力矩和抗滑力矩。首先，均质简单粘性土坡的整体稳定性分析是任意的。必须满足指定的值。由此可见，土坡稳定性分析的计算工作量很大。泰勒经验法确定最危险滑动面的中心，当滑动面为坡脚圆时，最危险滑动面的中心位置可以通过检查图中的曲线并根据值和角度绘制值来获得。和泰勒确定最危险滑动面中心的经验方法，当，滑动面也是坡脚圆时，最危险滑动面的中心位置也可以从图中的曲线中找到，并且可以通过绘制得到该值。泰勒经验法确定最危险滑动面的中心，当，和，滑动面可能是中点圆，趾圆或斜坡圆，这取决于

6、硬层的埋深。当土壤高度为h时，硬层埋深为ndH。如果硬层埋深，滑动面为中点圆，圆弧滑动面与硬层相切，滑动面与土面的交点为A，A点到坡脚的直线为nxH，可根据nd及其值查表得到。如果硬层埋藏较浅，滑动面可以是趾圆或斜坡圆，其中心位置需要通过试算确定。第一篇，粘性土边坡的基本原理条分法；第二，粘性土边坡稳定性分析的条分法，费伦西乌斯的条分法假定不考虑土条两侧的力，即土条两侧的力相互抵消。第一条土力，Ni，Ti，Li，粘性土边坡切片法基本原理，粘性土边坡切片法基本原理，土条I上的力对最危险滑动面中心产生的滑动力矩和抗滑力矩的确定，上述稳定安全系数K是针对某一假定滑动面得到的，因此有必要尝试多种可能的

7、滑动面，其中对应最小安全系数的滑动面是最大的工程中一般采用Kmin1.2，瑞典条分法的分析步骤如下：按一定比例绘制边坡剖面。选择点o为中心，OA=R为半径，使圆弧交流，这是假定的圆弧滑动面。滑动面上方的土壤垂直分成几个等宽的小土条。土条的宽度b通常取为R /10。以ith土条为隔离器，进行应力分析。计算滑动力和抗滑力。计算稳定安全系数k。采用试算法，选取几个滑动弧中心，按照上述方法计算相应的稳定安全系数，其中最小安全系数Kmin对应的滑动弧是最危险的滑动弧。在工程中，通常采用1.20Km。实例6-2展示了某一土质边坡的高边坡、坡角、土壤重力、内摩擦角和内聚力。泰勒经验法用于确定最危险滑动面的位

8、置，瑞典条分法用于检验土质边坡的稳定安全系数。解决方法：(1)确定最危险滑动面的位置，因为根据泰勒经验方法，已知土质边坡的滑动面是一个趾圆，最危险滑动面的位置可以从图6-6中的曲线得到。(2)按比例画出斜坡的轮廓，通过绘制得到圆心o。(3)滑动土BCDB分为垂直土条。滑弧BD的水平投影长度为：滑土分为8条土条，每条土条宽度为1.28米，从坡角b开始编号。(4)计算各土条滑动面中点与土条中心连线的夹角，土坡稳定性分析计算结果表，土条重力，第一条土的力，毕肖普条分法基本原理，2。粘性土边坡稳定性分析的条分法，Bishop的条分法假定：忽略土条之间的垂直剪力Xi和Xi 1，并规定滑动面上切向力Ti的

9、大小：根据土条I的垂直平衡条件，我们可以得到：土边坡的安全系数k为：因为mi也含有k值，所以用迭代法计算。例6-3中，例6-2中土质边坡的稳定安全系数采用简化毕肖普法计算。第一次试算后，稳定安全系数为：第二次试算假设稳定安全系数为1.16，计算结果见表6-3。计算结果与假设较为接近，因此土质边坡的稳定安全系数取为K=1.16。5.8.4不需要分析土质边坡稳定性的条件。在工程中，为了保持土质边坡的稳定性，经常需要进行边坡开挖。对于均质土质边坡，当边坡高度和坡度满足表5-3的要求时，无需分析土质边坡的稳定性。5.8.5斜坡顶部的建筑位于稳定的土质斜坡上。当基础宽度为b3m时，基础底部外缘至坡肩的水平距离A应满足以下要求：条形基础，n为3.5；矩形基础n为2.5；n不小于2.5m.如果不满意，应分析土质边坡的稳定性或设置挡土墙。需要注意的