土质边坡稳定性分析.ppt

第一节 概述 第二节 无粘性土坡的稳定分析 第三节 粘性土坡的稳定分析,第七章 土坡稳定性分析,第七章 第1页/共26页,第一节 概述,土坡：,天然土坡 人工土坡 （土石坝等） 土坡几何形态：,一、土坡,第七章 第2页/共26页,滑坡：斜坡中一部分土体相对于另一部分土体 滑动的现象，称为滑坡。 分类： （1）粗粒土滑坡 （滑动面多为浅层平面形） （2）粘性土滑坡 （滑动面多为深层圆弧形） 产生原因： （1）土中剪应力增加 （2）土中抗剪强度降低,二、滑坡,第七章 第3页/共26页,研究内容： （1）判断土坡是否稳定 （2）设计合理的土坡 评价方法： 极限平衡理论（条分法） 步骤： 先确定滑面，再计算滑坡的稳定性系数，最后 判断滑动的可能性。,第七章 第4页/共26页,第二节 无粘性土坡的稳定分析,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、均质干坡和水下坡 二、有渗透水流的均质土坡,第七章 第5页/共26页,一、均质干坡和水下坡,当a=时，FS=1，此时土体处于极限平衡状态，坡角a为天然休止角。,第七章 第6页/共26页,二、有渗透水流的均质土坡,稳定安全系数,第七章 第7页/共26页,第三节 粘性土坡的稳定分析,工程设计中常假定滑动面为圆弧面，用圆弧滑动法（极限平衡法的一种）分析粘性土坡的稳定性。,第七章 第8页/共26页,一、整体圆弧滑动法（瑞典圆弧法）,第七章 第9页/共26页,二、条分法的基本概念,1. 原理：条分法是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，然后按下式求土坡的稳定安全系数：,2. 受力分析图：,第七章 第10页/共26页,1)重力W 2)条块侧面法向力Pi、Pi+1， 其作用点离弧面为hi、hi+1 3)条块侧面切向力Hi、Hi+1 4)土条底部的法向力N、切向力T， 条块弧段长为li,3. 土条i所受的力包括：,第七章 第11页/共26页,n个土条，n-1个分界面，Pi 、Hi、hi共3(n-1)个未知数；Ni 、Ti共2n个未知数；Fs一个未知数。,4. 土条i平衡方程：,若把滑动土体分成n个条块，则共有未知数5n-2个，可建方程4n个，为超静定问题。,第七章 第12页/共26页,5. 求解方法：,（1）假定条间力的大小与方向的 毕肖普法和瑞典条分法； （2）假定条间力的作用方向的不平衡推力传递法； （3）假定条间力的作用点位置的简布法。,第七章 第13页/共26页,1. 求解前提： 不考虑条块间的推力（或假定条块间的推力是作用在一条直线上的，且大小相等，方向相反，即推力产生的合力、合力矩为0）。 2.求解方法：,三、瑞典条分法（Fellenius 条分法）,第七章 第14页/共26页,第七章 第15页/共26页,3.方法的特点： (1)忽略条间力的作用 (2)满足滑动土体整体力矩平衡条件 (3)不满足条块的静力平衡条件 (4)满足极限平衡条件 (5)得到的安全系数偏低，误差偏于安全,第七章 第16页/共26页,第七章 第17页/共26页,四、毕肖普法（Bishop法）,考虑条块侧面力 1.求解方法：,第七章 第18页/共26页,2、简化比肖普公式,第七章 第19页/共26页,(1) 假设条块间作用力只有法向力没有切向力； (2) 满足滑动土体整体力矩平衡条件； 满足各条块力的多边形闭合条件，但不满足条 块的力矩平衡条件； (4) 满足极限平衡条件； (5) 得到的安全系数比瑞典条分法略高一点。,3.简化Bishop方法的特点,第七章 第20页/共26页,五、普遍条分法（Janbu法）,1. 求解前提： 假定条块间水平作用力的位置。 2.求解方法：,第七章 第21页/共26页,第七章 第22页/共26页,第七章 第23页/共26页,简布法计算流程图,不一定都是圆弧面, 也可以是平面,第七章 第24页