土力学 8.土坡稳定课件.pptVIP

土坡稳定分析 无粘性土土坡稳定分析 粘性土土坡稳定分析 土坡稳定分析中有关问题＊ 土坡稳定概述 概述 概述 无粘性土坡稳定分析 一、一般情况下的无粘性土土坡 无渗流的无限长土坡讨论 当? = ? 时，Fs = 1.0，天然休止角 二、有渗流作用时的无粘性土土坡分析 三、例题分析 【例】均质无粘性土土坡，其饱和重度 ?sat=20.0kN/m3, 内摩擦角? =30°,若要求该土坡的稳定安全系数为1.20，在干坡情况下以及坡面有顺坡渗流时其坡角应为多少度？ 粘性土土坡稳定分析 均质粘性土土坡在失稳破坏时，其滑动面常常是一曲面，通常近似于圆柱面，在横断面上则呈现圆弧形。实际土坡在滑动时形成的滑动面与坡角b、地基土强度以及土层硬层的位置等有关，一般可形成如下三种形式： 1）圆弧滑动面通过坡脚B 点（图 a），称为坡脚圆； 2）圆弧滑动面通过坡面上E 点（图b），称为坡面圆； 3）圆弧滑动面发生在坡角以外的A 点（c），圆心位于中垂线上称为中点圆。 粘性土土坡稳定分析 一、整体圆弧滑动法 粘性土土坡整体圆弧滑动及条分法 最危险滑动面圆心的确定 2.费伦纽斯方法 二、条分法 条分法及其受力分析 常用条分法 瑞典条分法 简化的Bishop条分法 杨布条分法 不平衡推力法 条分法中的求解条件 Wi是已知的 作用在土条体底部的力与作用点：Ni 共n个（Ti不独立） 作用在条间上的力及作用点： Ei+1 Xi+1 hi+1 共3(n-1)个 (两端边界是已知的) 假设总体安全系数为FS (且每个土条的FS都相等) 安全系数FS 共1个 未知数合计=n+3(n-1)+1=4n-2 简单条分法（瑞典条分法） 1．基本原理： 忽略了所有条间作用力，即： Ei+1=Xi+1=hi+1=0 未知量减少3n-3 未知数为n+1 安全系数计算 Ni方向静力平衡(n个) 瑞典简单条分法计算步骤 瑞典简单条分法的讨论 * 由于忽略条间力， 有些平衡条件不能满足 毕肖甫(Bishop)法 3 毕肖甫法计算步骤 杨布普遍条分法－基本假设和受力分析 假定土条间合力作用点位置为已知，这样减少了n-1个未知量，还剩3n-1个未知量。条间作用点位置对土坡稳定安全系数影响不大，一般假定其作用于土条底面以上1/3高度处，这些作用点连线称为推力线。 五. 普遍条分法 (简布 Janbu法) 五. 普遍条分法(简布 Janbu法) 五. 普遍条分法(简布 Janbu法) 2．安全系数公式 条分法计算步骤 毕肖普法 毕肖普法 毕肖普法 毕肖普法 毕肖普法计算步骤 杨布法计算步骤 不平衡推力传递法－计算步骤 不平衡推力传递法计算时，先假设安全系数为1，然后从坡顶的一条开始逐条向下推求Pi，直至求出最后一条的推力Pn， Pn必须为零，否则要重新假定安全系数，重新计算。 使用不平衡推力法计算时，抗剪强度指标可根据土的性质和当地经验，采用试验和滑坡反算相结合的方法确定 分条之间不能承受拉力，土条的推力如果为负，则推力不再向下传递，而对下一土条取推力为零。 瑞典条分法 瑞典条分法 条分法计算步骤 三、例题分析 【例】某土坡如图所示。已知土坡高度H=6m，坡角?=55°，土的重度? =18.6kN/m3，内摩擦角? =12°，粘聚力c =16.7kEa。试用条分法验算土坡的稳定安全系数 分析: ①按比例绘出土坡，选择圆心，作出相应的滑动圆弧 ②将滑动土体分成若干土条，对土条编号 ③量出各土条中心高度hi、宽度b i，列表计算sin? i、cos? i以及土条重W i，计算该圆心和半径下的安全系数 ④对圆心O选不同半径，得到O对应的最小安全系数； ⑤在可能滑动范围内，选取其它圆心O1，O2，O3，…，重复上述计算，求出最小安全系数，即为该土坡的稳定安全系数 计算 四、泰勒图表法 五、例题分析 【例】一简单土坡?=15°,c =12.0kEa,? =17.8kN/m3，若坡高为5m,试确定安全系数为1.2时的稳定坡角。若坡角为60°，试确定安全系数为1.5时的最大坡高 条分法 条分法 条分法 瑞典条分法 几种分析计算方法的总结 土坡稳定分析中有关问题 一、挖方边坡与天然边坡 三、土的抗剪强度指标值的选用 五、查表法确定土质边坡的坡度 有地下水和稳定渗流时 土坡部分浸水： 土条底面孔隙水应力已知时，可用有效应力法进行计算： 土坡中有稳定渗流： 有地下水和稳定渗流时 1、流网法 ai为某网格的面积 2、代替法 土坡中有稳