土力学及基础工程第六章-土压力.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 最危险滑动面圆心的确定 β1 β2 R O β B A 对于均质粘性土土坡，其最危险滑动面通过坡脚 ? =0 圆心位置由β1，β2确定 O B β1 β2 β A H E 2H 4.5H Ks ? 0 圆心位置在EO的延长线上 表1 最危险滑动面圆心位置 和 的数值 土坡坡度 坡角 1:10 45° 28° 37° 1:15 33°41′ 26° 35° 1:20 26°34′ 25° 35° 1:30 18°26′ 25° 35° 1:40 14°03′ 25° 36° 2、条分法 a b c d i βi O C R A B H 对于外形复杂、? 0的粘性土土坡，土体分层情况时，要确定滑动土体的重量及其重心位置比较困难，而且抗剪强度的分布不同，一般采用条分法分析 各土条对滑弧圆心的抗滑力矩和滑动力矩 滑动土体分为若干垂直土条 土坡稳定安全系数 条分法分析步骤 a b c d i βi O C R A B H 1.按比例绘出土坡剖面 2.任选一圆心O，确定滑动面，将滑动面以上土体分成几个等宽或不等宽土条 3.每个土条的受力分析 c d b a li Xi Pi Xi+1 Pi+1 Ni Ti Wi 静力平衡 假设两组合力(Pi，Xi)＝ (Pi＋1，Xi＋1) 条分法分析步骤 4.滑动面的总滑动力矩 5.滑动面的总抗滑力矩 6.确定安全系数 a b c d i βi O C R A B H c d b a li Xi Pi Xi+1 Pi+1 Ni Ti 条分法是一种试算法，应选取不同圆心位置和不同半径进行计算，求最小的安全系数 3、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 =16.7kPa。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 ①按比例绘出土坡，选择圆心，作出相应的滑动圆弧 取圆心O ，取半径R = 8.35m ②将滑动土体分成若干土条，对土条编号 ③列表计算该圆心和半径下的安全系数 0.601.802.853.754.103.051.50 1 1 1 1 1 1 1.15 11.1633.4853.0169.7576.2656.7327.90 11.0 32.1 48.5 59.4158.3336.6212.67 1 2 3 4 5 6 7 编号 中心高度(m) 条宽(m) 条重W ikN/m β1(o) W isin?i 9.5 16.523.831.640.149.863.0 W icos?i 1.84 9.51 21.3936.5549.1243.3324.86 合计 186.60 258.63 4、泰勒图表法 土坡的稳定性相关因素： 抗剪强度指标c和?、重度 ?、土坡的尺寸坡角? 和坡高H 泰勒（Taylor,D.W，1937）用图表表达影响因素的相互关系 稳定因数 土坡的临界高度或极限高度 根据不同的? 绘出? 与Ns的关系曲线 泰勒图表法适宜解决简单土坡稳定分析的问题： ①已知坡角?及土的指标c、?、?，求稳定的坡高H ②已知坡高H及土的指标c、?、?，求稳定的坡角? ③已知坡角?、坡高H及土的指标c、?、?，求稳定安全系数K s 四、土坡稳定分析中有关问题＊ 1、挖方边坡与天然边坡 天然地层的土质与构造比较复杂，这些土坡与人工填筑土坡相比，性质上所不同。对于正常固结及超固结粘土土坡，按上述的稳定分析方法，得到安全系数，比较符合实测结果。但对于超固结裂隙粘土土坡，采用与上述相同的分析方法，会得出不正确的结果 2、关于圆弧滑动条分法 计算中引入的计算假定： 滑动面为圆弧 不考虑条间力作用 安全系数用滑裂面上全部抗滑力矩与滑动力矩之比来定义 3、土的抗剪强度指标值的选