土压力理论和土坡稳定分析教材教学课件.ppt

锚索框架与锚索桩结合 工程实例…11 锚杆框架 工程实例…12 六棱砖植草防护 工程实例…13 边坡排水沟 工程实例…14 工程实例…15 泄水盲洞 平孔排水孔钻进 工程实例…16 坡脚平孔排水 工程实例…17 边坡上土单元自重为： 下滑力： 抗滑力： 安全系数： 当 时，干砂天然休止角=内摩擦角 所以当坡角小于土的内摩擦角时边坡稳定 无粘性土坡的稳定分析 1 z 瑞典圆弧法 基本假定 均质粘性土坡滑动时其滑动面常近似为圆弧形态。假定滑动面以上的土体为刚性体，即设计中不考虑滑动土体内部的相互作用力。假定土坡稳定属于平面应变问题。 粘性土坡的稳定分析…1 费伦纽斯条分法（瑞典条分法或Fellenius法） 1、假设圆弧滑动面，确定圆心和半径； 2、把滑动土体分成若干条（条分法）； 3、建立土条的静力平衡方程求解(取单位厚度计算） O R Wi Ei Xi Ei+1 Xi+1 粘性土坡的稳定分析…2 粘性土坡的稳定分析…3 假设各土条间的合力Si，Si+1平行于滑动面，并且相等（Si=Si+1)。 土条的静力平衡方程，垂直于滑动面 破滑动面上的土的抗剪强度： Wi Ei Xi Ei+1 Xi+1 Si Si+1 考虑力距平衡对假设圆心O取矩 滑动力矩=抗滑力矩 粘性土坡的稳定分析…4 粘性土坡的稳定分析…5 简单土坡最危险滑动面 简单土坡——指土坡坡面单一、土质均匀的土坡。 ⑴根据土坡坡度或坡角q，由表5.2查 得相应的a，b角数值。 ⑵根据a角由坡角脚A点作AE线，使 ∠EAB=∠a；根据b角，由坡顶B点 作BE线，使与水平线夹角为∠b。 ⑶AE与BE交点E，为j=0时土坡最 危险滑动面的圆心。 ⑷由坡脚A点竖直向下取H值，然后 向土坡方向水平线上取4.5H处为D点。 作DE直线向外延长线附近，为j0 时土坡最危险滑动面的圆心位置。 ⑸在DE延长线上选3～5点作为圆心，计算各自的土坡稳定安全系数，按一定的比例尺，将K的数值画在圆心O与DE正交的线上，并连成曲线。取曲线下凹处的最低点，作直线与DE正交。 ⑹同理，另一方向，……，即为所求最危险滑动面的圆心位置。 【例题】一均质粘性土坡，高5m，坡度为1:2，土的内摩擦角15°。粘聚力10kPa，重度18kN/m3，试用条分法计算土坡的稳定安全系数。 例题 例题 【解】 (1)按比例结出土坡剖面图，假定滑弧圆心及相应的滑弧位置。因为是均质土坡，其坡度为1:2，由教材表5-2，查得b1＝25 °，b2＝35 °，作EO的延长线，在该延长线上取任一点O1作为第一次试算的滑弧中心，通过坡脚作相应的滑弧AC，其半径为R＝10.4m。 (2)将滑动土体ABC分成若干土条，并对土条进行编号。为了计算方便，土条宽度可取滑弧半径的1/10，即b＝0.1R＝1.04m。土条编号如例图所示。 (3)量出各土条中心高度hi，并列表计算sinai，cosai等值(见下表)。 (4)量出滑弧中心角q＝80°，计算滑弧长度 (5)计算稳定安全系数K，将以上计算结果代入式，得到第一次试算的稳定安全系数。为 例题 (6)假定几个可能的滑动面，重复(1)~(5)，分别计算相应的K值，其中Kmin所对应的滑动面则为最危险滑动面。当Kmin＞1时，土坡是稳定的，根据工程性质，一般可取1.1～1.5。 由上述算例可知，土坡稳定计算工作量大。初学者计算一个滑动圆弧需2小时左右。大型水库土坝稳定计算，上、下游坝坡每一种水位需计算50～80个滑动圆弧，画出安全系数的等高线，才能找出最小的安全系数Kmin。可见这种试算法工作量很大，可采用计算机求解。 例题 基坑支护技术 挡土结构： 1.重力坝式：用深层搅拌旋喷工艺，作挡土隔水，深度可达9.8m 2.各种板桩：木板桩、钢筋砼板桩、钢板桩，挡土，有一定的隔水作用 3.钢筋砼地下连续墙：有现场成槽浇注与成槽插入预制墙，挡土和隔水 4.就地灌注排桩：接搓不密贴，只起挡土作用 5.劲性水泥土桩（SMW工法）：水泥排桩中插入型钢，以型钢受力，水泥土作为隔水帷幕 6.其他挡土结构：喷锚护坡、钢桩插板 支撑结构： 1.钢支撑：用传统型钢支撑方法 2.钢筋砼支撑：适应不规则基坑体形，使挖土有较大空间 3.双向双股复加预应力钢管支撑：双股井字形接头解决传统钢支撑空间小的缺点 4.土锚杆（土钉）拉锚：挡土结构处侧向向基坑外土体深部打入锚杆，可施加预应力 基坑支护技术了解 上海新世纪商厦8m深基坑采用水泥土搅拌桩支护技术 基坑支护技术