任务7 土坡稳定性.ppt

⑶ 边坡有危岩、孤石、崩塌体等不稳定的迹象时要先做妥善处理。对软土土坡和极易风化的软质岩石边坡，开挖后应对坡脚、坡面采取喷浆、抹面、嵌补、砌石等保护措施，并作好坡顶、坡脚排水。 高达530m的边坡锚固 共60页 第14页 2 土壁支护 边坡支护 ⑶ 边坡有危岩、孤石、崩塌体等不稳定的迹象时要先做妥善处理。对软土土坡和极易风化的软质岩石边坡，开挖后应对坡脚、坡面采取喷浆、抹面、嵌补、砌石等保护措施，并作好坡顶、坡脚排水。 高达530m的边坡锚固 共60页 第14页 2 土壁支护 边坡支护 * 任务7 土坡稳定性分析 土坡——由土体构成、具有倾斜坡面的土体。 一、 概述 土坡 天然土坡（如山坡、江河岸坡） 人工土坡 挖方坡（如基坑、路堑、沟渠） 填方坡（如路堤） 1．天然土坡:由天然地质作用形成的土坡。如山坡、江河岸坡 2、人工土坡：由人工开挖或回填形成的土坡。 ¤ 挖方：沟、渠、坑、池 露天矿 ¤ 填方：堤、坝、路基、堆料 小浪底土石坝 土坡稳定性是土木工程建设中十分重要的问题，如何进行土坡稳定性分析？在工程中该如何合理设计边坡才达到经济及安全的要求？ 若土坡中最危险滑动面上τ达到τf →土坡滑动失稳 →滑坡实质是土体发生了剪切破坏 滑坡：指土坡在土体自重及 外荷载作用下，一定范围内的土 体整体地沿某一滑动面向下 和向外滑动而丧失其稳定性 我国是滑坡灾害频发的国家 云南徐村水电站溢洪道土坡滑坡 唐家山堰塞湖是汶川大地震后形成的最大堰塞湖，地震后山体滑坡，阻塞河道形成。 堰塞湖一旦决口会对下游形成洪峰。伴随次生灾害的不断出现，堰塞湖的水位可能会迅速上升，有可能导致重大洪灾 城市中的滑坡问题（香港，重庆） 填方 挖方 香港1972 Po Shan 滑坡 (~ 20,000 m3)(67 死、20 伤) Po Shan Road Conduit Road Notewell Road Early 1972 滑坡前 June 1972 滑坡后 造成土坡滑动失稳的原因 1、剪应力τ 加大：外界荷载作用或土坡环境变化等导致土中剪应力τ 加大，破坏了土体内原来的应力平衡状态 。 例：由于在坡顶堆放材料或建造建筑物使坡顶受荷。或由于打桩、车辆行驶、爆破、地震等引起的振动改变了原来的平衡状态；雨水作用重度增加等 2、抗剪强度τf 降低：外界各种因素的影响导致土体抗剪强度τf 降低 例：雨水渗入坡中，土质变软，抗剪强度降低。震动使土的抗剪强度降低。 1)沿坡滑动力：（剪切力） 2)对坡面压力： 3）抗滑力 ：（抗剪切力） 4)抗滑安全系数： 二、 无粘性土土坡的稳定分析 H β为坡角 φ为土的内摩擦角 分析：在坡面上取一单元体M，其自重为W 无粘性土坡 c=0 破坏形式：表面浅 层滑坡 即坡面为最易滑动的面 当β＜φ时，K＞1，土坡稳定 β=φ时，K =1，土坡处于极限平衡状态 β＞φ时，K＜1，土坡失稳 无粘性土坡在自然稳定状态下的极限坡角β称为自 然休止角，其值等于内摩擦角φ 通常为保证土坡有足够的安全储备 一般取K≥1.1～1.5 结论：无粘性土坡的稳定性与坡高H无关，与材料的重量无关。与坡角β、内摩擦角φ有关。β越小，φ越大，K越大，土坡越稳定 一、均质粘性土坡滑动面的形式 粘性土存在c，均质粘性土坡滑动时，其滑动面常是曲面，破坏前，一般在坡顶首先出现张力裂缝，然后沿某一曲面产生整体滑动 为了简化分析，通常粘性土坡的假设滑动面为圆弧 滑动面 圆弧滑动面的形式一般有3种 坡脚圆 坡面圆 中点圆 三、 粘性土土坡的稳定分析 ⑴圆弧滑动面通过坡脚B点，称为坡脚圆 ⑵圆弧滑动面通过坡面上E点，称为坡面圆 ⑶圆弧滑动面通过坡脚以外的A点，且圆心位于 坡面中点的垂直线上，称为中点圆 滑动面的形式与坡角β、φ、c及土中硬层的位置等 有关 P257图10-4 粘性土坡常用的稳定分析方法有： 整体稳定分析法 主要适用于均质简单粘性土坡 整体圆弧滑动法 稳定数法→使用方便，应掌握 如 条分法 适用于非均质土坡、土坡外形复杂、土坡部分在水位 下、坡上有荷载等较复杂土坡，故应用广 瑞典条分法 毕肖普条分法 杨布（非圆弧）条分法 如 滑动土体 4 工程实际中的边坡稳定问题 一、边坡设计： 边坡设计应符合下列原则： 1.边坡设计应保护和整治边坡环境,边坡水系应因势利导,设置排水设施。 2.建筑物的布局应依山就势，防止大挖大填。 3.边坡工程的设计前，应进行详细的工程地质勘察，并应对边坡的稳定性作出准确的评价 4.边坡的支挡结构应进行排水设计。 5.支挡结构后面的填土，应选择透水性强的