第七章 土坡稳定分析

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1、土坡稳定分析Stabilityanalysisofsoilslopes具有倾斜面的土体坡肩坡顶坡面坡角坡趾坡高第1节概述第2节无粘性土土坡的稳定分析第3节粘性土土坡的稳定分析第4节总应力法与有效应力法第5节工程实际中的边坡稳定问题土坡稳定分析1为什么会发生边坡失稳？2如何分析边坡稳定性？3如何防治、治理？一.土坡：具有倾斜面的土体1．天然土坡第1节概述江、河、湖、海岸坡一.土坡：具有倾斜面的土体1．天然土坡山、岭、丘、岗、天然坡第1节概述一、土坡：具有倾斜面的土体2．人工土坡¤挖方：沟、渠、坑、池露天矿第1节概述一、土坡：具有倾斜面的土体2．人工土坡¤填方：堤、

2、坝、路基、堆料第1节概述堆石坝2．人工土坡第1节概述堤防2．人工土坡第1节概述二.滑坡Landslides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第1节概述1、滑坡的形式第1节概述二.滑坡2．造成滑坡的原因降雨、蓄水、使岩土软化，坝背水坡浸润线存在渗透力1)振动：地震、爆破2)土中含水量和水位变化3)水流冲刷：使坡脚变陡4)冻融：冻胀力及融化含水量升高5)人工开挖：基坑、船闸、坝肩、隧洞出入口第1节概述地震引发的滑坡暴雨与地震引发泥石流-菲律宾2006年2月17日菲律宾中东部莱特省因连日暴雨和南部地区里氏2.6级轻微地震，爆发泥

3、石流致近3000人遇难云南徐村水电站溢洪道土坡滑坡－开挖江岸崩塌滑坡－渗流三峡库区滑坡问题－蓄水造成的滑坡2001年，重庆市云阳县发生两次大型滑坡，其中武隆边坡失稳造成79人死亡。国务院拨款40亿元用于三峡库区地质灾害治理1989年1月8日坡高103m。地质：流纹岩中有强风化的密集节理，包括一个小型不连续面。事故导致电站厂房比计划推迟一年，修复时安装了大量预应力锚索。漫湾滑坡坝体内浸润线太高楔形槽西藏易贡巨型滑坡西藏易贡巨型滑坡时间：2000年4月9日规模：坡高3330m,堆积体2500m、宽约2500m，总方量=280-300×106m3天然坝：坝高=290m

4、,库容=1534×106m3地质：风化残积土。险情：湖水以每日0.5m速度上升。滑坡后缘高程5520m城市中的滑坡问题（香港，重庆）填方挖方1概述香港1900年建市，1977年成立土力工程署港岛1972PoShan滑坡(~20,000m3)(67死、20伤)PoShanRoadConduitRoadNotewellRoad如何分析、判断？无粘性土坡-相对简单粘性土坡-复杂安全系数的定义土坡沿着某一滑裂面的安全系数Fs是这样定义的，将土的抗剪强度指标降低为c’/Fs,tan’/Fs,则土体沿着此滑裂面处处达到极限平衡，即抗滑强度按下式计算时，滑裂面上处处达到极

5、限平衡：=c’e+tan’ec’e=c’/Fs；tan’e=tan’/Fs亦即：极限平衡方程：第二节无粘性土土坡的稳定分析第2节无粘性土土坡的稳定分析破坏形式：表面浅层滑坡强度参数：内摩擦角考察一无限长坡，坡角为分析一微单元AAWNT一.无渗流的无限长土坡微单元A自重:W=V沿坡滑动力：对坡面压力：(由于无限土坡两侧作用力抵消)抗滑力：抗滑安全系数：WRNAWNT第2节无粘性土土坡的稳定分析无渗流的无限长土坡讨论当=时，Fs=1.0，天然休止角可见安全系数与土容重无关与所选的微单元大小无关。即坡内任一点或平行于坡的任一滑裂面上安全系数

6、Fs都相等思考题在干坡及静水下坡中，如不变，Fs有什么变化第2节无粘性土土坡的稳定分析二.有沿坡渗流情况(3)抗滑力：(2)滑动力：1．沿坡渗流无限长砂土坡安全系数(4)安全系数：(1)取微单元A的土骨架为隔离体作用力自重：渗透力：底面支撑力N，底面抗滑力RW’RNJAlh第2节无粘性土土坡的稳定分析二.有沿坡渗流情况与无渗流比较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2.讨论与所选V大小无关，亦即在这种坡中各点安全系数相同与容重有关WRNJ第2节无粘性土土坡的稳定分析三.部分浸水无粘性土坡1、部分浸水无粘性土坡与干坡、完全水下坡

7、相比，安全性如何变化？坡面的稳定性相同深层滑动的可能性大水位BCD12EA第2节无粘性土土坡的稳定分析三.部分浸水无粘性土坡力平衡法（极限平衡法的一种）：只考虑主矢等于零，不考虑力矩平衡。假设安全系数为Fs，土体沿滑裂面AD、DC滑动（极限平衡），考虑两个方向的力平衡：Fx=0;Fy=0未知量有三个：N1、N2、Fs超静定问题BCDAR1N1R2N2W水位第2节无粘性土土坡的稳定分析三.部分浸水无粘性土坡将滑动土体从折点处竖直分成两块，有四个平衡方程：Fxi=0;Fyi=0，i=1,2未知量有五个N1、N2、Fs、P1，仍为超静定。需要引入假定，如

8、假定P1平行DCBCD