7-第七章土坡

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1、基础物理性质先导土中应力具体应用土压力土坡稳定地基承载力核心渗透特性变形特性强度特性复习总结第一节概述第二节无粘性土土坡的稳定分析第三节粘性土土坡的稳定分析第四节土坡稳定分析的几个问题第七章土坡稳定性分析土坡——具有倾斜面的土体坡肩坡顶坡面坡角坡趾坡高第一节概述1、天然土坡一、土坡的分类江、河、湖、海岸坡山、岭、丘、岗、天然坡贵州洪家渡1、天然土坡2．人工土坡¤挖方：沟、渠、坑、池露天矿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．滑坡的危害滑坡是重大自

2、然灾害我国是滑坡灾害频发的国家2.滑坡的形式二.滑坡3．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、隧洞出入口二.滑坡3．造成滑坡的原因实质：外界力的作用破坏了土体内原始的应力平衡状态；土的抗剪强度由于受到外界各种因素的影响而减低，促使土坡失稳。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1972P

3、oShan滑坡(~20,000m3)(67死、20伤)PoShanRoadConduitRoadNotewellRoad如何分析、判断？无粘性土坡-简单粘性土坡-复杂评价方法：极限平衡理论（条分法）步骤：先确定滑动面，再计算滑坡的稳定性系数，最后判断滑动的可能性。第二节无粘性土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分如下两种情况考虑：一、均质干坡二、有渗透水流的均质土坡一、均质干坡当a=φ时，Fs=1，土体处于极限平衡状态，坡角a为自然休止角。结论：当a≤φ，土坡稳定砂堆WTNR安全系数与坡高无关安全系数与土容重无关与所选的微

4、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Fs都相等思考题：在干坡及静水下土坡中，如不变，Fs有什么变化二、有渗透水流的均质土坡WJNT稳定安全系数无粘性土土坡稳定安全系数均质干坡顺坡渗流时Fs降低一半第三节粘性土土坡稳定分析强度参数：粘聚力C，内摩擦角破坏形式：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。OR第三节粘性土土坡稳定分析粘性土土坡的滑动面——假定为圆弧面分析方法——圆弧滑动法（极限平衡法）广泛使用的圆弧滑动法最初是由瑞典工程师提出的。一、整体圆弧法（瑞典圆弧法，19

5、15）ORd一、整体圆弧法（瑞典圆弧法）1．假设条件：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W一、整体圆弧法（瑞典圆弧法）刚体2.平衡条件（各力对O的力矩平衡）3.讨论1.当0时，n是l(x,y)的函数，无法得到Fs的理论解.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.适用于饱和粘土二、条分法的基本概念(0)1.原理：将滑动土体竖直分成若干土条，把土条当成刚体，分别求作用于各土条上的力对圆心的滑动力矩和抗滑力矩，然后求土坡的稳定安全系数：2.受力分析图：Wihi

6、Pihi+1Pi+1Hi+1NiTiHi1)重力Wｉ（大小、方向、作用点已知）2)条块侧面法向力Pi、Pi+1，其作用点离弧面为hi、hi+13)条块侧面切向力Hi、Hi+14)土条底部的法向力Nｉ、切向力Tｉ，条块弧段长为li3.土条i所受的力包括：WihiPihi+1Pi+1Hi+1NiTiHin个土条，n-1个分界面，Pi、Hi、hi共3(n-1)个未知数；Ni、Ti共n个独立未知数；Fs一个未知数。4.土条i平衡方程：若把滑动土体分成n个土条，则共有独立未知数4n-2个，可建方程3n个，为超静定问题。必须通过简化假定，减少未知量或者建立补充方

7、程才能求解。WihiPihi+1Pi+1Hi+1NiTiHi5.求解方法：（1）简单条分法（又称瑞典条分法，费伦纽斯条分法、）不考虑条间力（2）毕肖普法考虑条块侧面力（3）简布普通条分法假定条间力的作用点位置（即规定hi的大小）。WihiPihi+1Pi+1Hi+1NiTiHi1.求解前提：不考虑条块间的作用力；或假定条块间的作用力是作用在一条直线上的，且大小相等，方向相反，即作用力产生的合力、合力矩为零。2.求解方法：三、简单条分法（Fellenius条分法，1927）3.分条宽度为减少工作量，划分土条可按下述方法：取分条宽度b=R/10；编号为0

8、的土条中心线与圆心的铅垂线重合，然后向上下对称编号，即向下（坡脚方向）的土条编号依次为-1，-2，……，向上