土力学(清华大学)7

第7章土质边坡的稳定性分析粘性土质边坡的稳定性分析，坡顶，坡面，坡脚，1概述，2粘性土质边坡的稳定性分析，3粘性土质边坡的稳定性分析，4总应力法和有效应力法，第7章土质边坡的稳定性分析，操作：7-1，7-3，1为什么会发生边坡失稳2如何分析边坡稳定性3如何预防和控制，第1节总结，边坡分类：自然边坡人工边坡工程边坡土质边坡边坡土质边坡岩质边坡，第2节边坡稳定性分析，为什么边坡失稳发生土体沿滑动达到极限平衡状态.一、土质边坡：有斜面的土体，1。自然斜坡、河流、湖泊和海岸斜坡，见第1，1节。第1、2节中概述的自然土壤坡、山、脊、山、岗和自然坡。人工土质边坡工程开挖边坡：沟渠、运河、坑和池、露天坑，如第1、2节所述。人工土质边坡，填筑：堤、坝、路基和桩，见第1节。天生桥一级混凝土面板堆石坝，2。人工土质边坡，第1节概述，堆石坝，2。人工土质边坡，第1节概述，路堤，2。人工土质边坡，第1节概述，2.滑坡滑坡，什么是滑坡？滑坡为什么会发生？在外部因素的作用下，一些土壤相对于其他土壤滑动，这在第一节“滑坡，滑坡的危害：滑坡是一种主要的自然灾害(岩土)中国是一个容易发生滑坡灾害的国家。第十届国际滑坡与工程边坡会议于2008年在Xi举行。组委会主席陈祖宇教授在第1节中总结，在第2节中总结，滑坡的形式在第1节中总结，在第2节中总结，滑坡，2。滑坡的原因包括降雨、蓄水、岩土软化、坝背水坡上的渗透力、1)振动：地震和爆破、2)土壤含水量和水位变化、3)水流冲刷：坡脚变陡、4)冻融：冻胀力和融水含量增加、5)人工开挖：基坑、船闸、桥台和隧道的进出口、第1节概述、地震引起的滑坡、第1节概述、暴雨和地震引起的泥石流-菲律宾。2006年2月17日，菲律宾中东部莱特省南部地区发生了一系列暴雨和里氏2.6级的轻微地震，造成近3000人死亡。第1节概述-滑坡和泥石流，紫坪铺水库2号泄洪洞出口滑坡开挖，第1节概述，滑坡-云南许村水电站溢洪道边坡开挖，第1节概述。第一节总结了三峡库区的滑坡问题蓄水引起的滑坡。2001年，重庆市云阳县发生两起大型滑坡，其中武隆县有79人因边坡失稳而死亡。国务院拨款40亿元用于三峡库区地质灾害治理。第1节概述了1989年1月8日的斜坡高度为103米。流纹岩中有高度风化的密集节理，包括一个小的不连续面。事故导致电厂比计划推迟了一年，修复期间安装了大量预应力锚索。漫湾滑坡，第1节总结，坝体中的浸润线过高，第1节总结、西藏龚毅巨型滑坡，第1节总结，西藏龚毅巨型滑坡，时间：2000年4月9日，规模：高3330米，堆积体2500米，宽2500米，总体积=280-300106m3天然坝：坝高=290米，库容=1534106m3地质：风化残积土。危险：湖水以每天0.5米的速度上涨。第一节简介，滑坡后缘高程5520米，第一节简介，滑坡堰塞湖，扎木龙沟，5520米，2264米，2340米，2210米，滑坡堆积，龚毅茶叶厂，龚毅巨型滑坡堰塞湖平面图，第一节简介，第一节简介，滑坡堰塞湖-龚毅湖，第一节简介，湖水每天上升50厘米！第一节概述了香港(香港、重庆)的滑坡问题，香港于1900年建立了该市，岩土工程系于1977年在香港岛建立了1972年的佛山滑坡(约20，000m3)(67人死亡，20人受伤)。第一节概述了如何在1972年初滑坡之前进行分析和判断。非粘性土坡-相对简单的粘性土坡-复杂的，安全系数的定义，沿某一滑动面的土质边坡的安全系数f定义如下。如果土的抗剪强度指数降低到c/f，tan/f，土体将沿滑动面各处达到极限平衡，即=c e etan EC e=c /ftan e=tan /f，第2节非粘性土坡稳定性分析；第二节非粘性土边坡，破坏形式：地表浅层滑坡强度参数：内摩擦角检验无限边坡，边坡角分析微元A，由于无限边坡，微元两侧的力大小相等，方向相反，1。无渗流的无限长边坡，微元的自重A 33，360 W=V，沿边坡的滑动力：边坡上的压力：(由于无限长土质边坡两侧的力的反作用)，抗滑力：抗滑安全系数：第2节非粘性土质边坡，讨论无渗流的无限土质边坡，当=Fs=1.0，自然休止角时，可以看出，安全系数与土壤容重无关，与所选的微元尺寸无关。也就是说，安全系数Fs在斜坡上的任何点或平行于斜坡的任何滑动面都是相等的。如果干坡和静水下坡的问题没有改变，那么Fs、第2节非粘性土坡的变化是什么，什么是滑坡？为什么是滑坡？滑坡形式，汇总，无限土质边坡无渗流，汇总，汇总，第二，沿边坡渗流，(3)抗滑力，(2)滑力，(2)。无限砂质边坡的安全系数，沿边坡渗流，4)安全系数：第2节非粘性土坡，第二，沿斜坡渗流，Fs比无渗流减少了近一倍。注：这意味着当边坡发生渗漏时，原有的稳定边坡可能会被破坏。讨论，它与所选V的大小无关，也就是说，在这个坡度上的每个点的安全系数是相同的，它与体积密度有关。第二节非粘性土坡。三。对于部分浸没的非粘性土坡和部分浸没的非粘性土坡，与干坡和全水下坡相比，安全性如何变化？坡面稳定性相同，深层滑动可能性高，水位高，考虑第2段非粘性土边坡、第3段部分浸没非粘性土边坡、土体滑动，两个方向的力平衡FX=0；FY=0未知量有三个N1，N2，Fs超静定，第2节无粘性土坡，滑动土分为两块，有四个平衡方程FXI=0；仅供参考=0，i=1，2有五个未知数R1，R2，Fs，P1。需要引入假设，例如：3。部分浸没的非粘性土坡，第2节非粘性土坡，BCDE块平衡分析将P1=W1SN1-(W1 COS 1 Tg)/FS代入EDA块平衡方程。滑动力和抗滑力Fs=抗滑力/滑动力需要迭代，3。部分浸没的非粘性土坡，第2节非粘性土坡，4.无粘性土的非线性强度指标对滑动面的影响，无粘性土的非线性强度指标使滑动面出现在一定深度而不是表面。第五节。非粘性土边坡稳定性分析综述，破坏形式：地表浅层滑坡分析方法：考虑无限长边坡，第二节非粘性土边坡。3粘性土坡稳定性分析，强度参数：内聚力C，内摩擦角破坏形式：危险滑动面位于土坡深度。对于均匀土质边坡，在平面应变条件下，其滑动面可近似为圆弧(圆柱面)。第3节粘性土坡的稳定性分析，一个冰川沉积厚软粘土，第3节粘性土坡瑞典圆弧法，第1节，整体圆弧法(瑞典圆弧法)，(1)解析计算方法1。假设条件：w，第1节，整体圆弧法(瑞典圆弧法)，第3节粘性土边坡-瑞典圆弧法，(1)分析计算方法2。平衡条件(力与o的力矩平衡)，(1)滑动力矩，(3)安全系数，(2)抗滑力矩，(1)整体圆弧法(瑞典圆弧法)，第3节粘性土坡-瑞典圆弧法，2.当0，n是l(x，y)的函数时，不能得到Fs的理论解。1.在任意假设中心O和半径R的情况下，必须计算几组(O，R)以找到最小安全系数-最可能的滑动面。3.瑞典圆弧法适用于饱和粘土、抗滑力矩和安全系数。第3节粘性土边坡-瑞典圆弧法，2.分裂法的基本原理及分析。1.原理，注释：不能用来找到理论。简化的解决方案是将滑动的土壤离散成土条-条法。第三节粘性土边坡的基本原理-条分法，抗滑力矩。2。条分法中的解条件，条分土的力，第3节粘性土边坡的基本原理-条分法。W1是作用在土壤带底部和作用点NiTiti上的已知力，总共有3n个力和作用在土壤带之间的作用点：PiHihi，总共有3(n-1)(两端的边界是已知的)假设总安全系数为FsFs，总共有1个未知数=3N3 (n-1) 1=6N-2，未知数量的N个土壤带，2。条分法中的求解条件，第3节，粘性土边坡的基本原理-条分法，各条：水平静态平衡条件：x=0，n垂直静态平衡条件：z=0，n力矩平衡条件：m0=0，n条土条满足底面极限平衡条件：n个总力矩平衡条件，1个解条件，4n 1个解条件，2个解条件-条分法中的平衡方程，第3节粘性土边坡-条分法的基本原理。由于未知数为6n-2，求解条件为4n 1，两者之差为2n-3，不同的假设对应不同的计算方法：n=1，6n-2=4个未知数，4个简单方程(瑞典)切片法Pi=Hi=hi=0，ti=li/22(n 1)未知数其他方法：切片间力假设，2。条分法求解条件-讨论，第三节粘性土边坡的基本原理-条分法，3.简单切片法(瑞典切片法)，1。基本原则：忽略所有条间力，即，Pi=Hi=hi=03n-3ti=li/2n减去4n-3个未知数，2n 1，第3节粘性土边坡-瑞典条分法，2.安全系数计算，Ni方向上的静态平衡(n)，求解方程(2n-1)，滑动面上的极限平衡条件(n)，第3节粘性土坡-瑞典条分法，3简单切片法计算步骤，中心o，半径R(如图所示)，切片：b=R/10，数值：垂直于圆心为0米线，列表计算LiVi I，改变中心o和半径R，Fs最小值，结束、4。瑞典简单条分法讨论，* 4n 1平衡条件由于忽略条间力。在实践中使用2n-1，一些平衡条件不能满足，杆间力被忽略。计算的安全系数Fs越小，越大(杆间力的抗滑效果越大)，Fs越小。假设圆形滑动面有时不同于实际滑动面，在正常情况下，Fs小10%左右，在工程应用中相对安全。第3节粘性土边坡-瑞典滑动法，第4节毕肖普法考虑了杆间力，第3节粘性土边坡-比肖夫分裂法，原理和特性，假设滑动面为圆弧且满足每个滑动面上的极限平衡条件，每个力在Y方向(垂直方向)的静态平衡通常与圆心的力矩平衡，不会出现DPi，注意：没有考虑每个条之间的水平力和每个条之间的力矩平衡。条件不够：hi缺失，总共(n-1)个条件被设置为hi=0，这对于来说足够简化Bishop方法并忽略条之间的切向力。第3节粘性土边坡-bishop法，求解条件，平衡条件：2n 1未知量：6n-2，1)由于缺乏法向力平衡Pi(Pi)-(n-1)，2)不考虑力矩平衡ti和hi-(2n-1)，3)假设hi=0(不包括杆间切向力)-n-1，第3节粘性土边坡-bishop条分法。2。安全系数公式，第3节粘性土边坡-毕肖普条分法，方程两边都有安全系数，需要迭代。3个毕肖普法计算步骤，中心o，半径r，Fs=1.0，mqi，YES，Fs最小值，END，计算，否，YES，一般条分法(Janbu法)，第3节粘性土边坡-一般条分法，任意形状的滑动裂缝表面，h和pi之间的关系，o点的力矩平衡，第5节一般条分法(Janbu法)，第3节粘性土边坡-一般条分法，第5节一般条分法(Janbu法)，P1=p1p 2=p1p 2=pi(I=1，j)pn=pi=pi，2。安全系数公式，计算复杂，第5节一般条分法(简布法)，第3节粘性土边坡-一般条分法，1。特征，(1)任何形式的滑动面，不一定是圆弧，(2)满足每个X和Z静态平衡，满足每个力矩平衡，满足总力矩平衡，5。通用切片法(Janbu法)，第3节粘性土边坡-通用切片法，6.几种分析计算方法综述，第三节粘性土边坡稳定性分析方法，条分法，第3节粘性土边坡稳定性分析方法，什么是滑坡？为什么是滑坡？滑坡的形式、概化、无限无渗流土质边坡、概化、粘性土条分法、概化、第4节边坡稳定性分析的总应力法和有效应力法，以及土体抗剪强度参数的合理选择是影响边坡稳定性分析结果可靠性的主要因素。原则：(1)尽可能采用有效应力法；(2)试验条件应尽可能符合土壤的实际应力和排水条件。第四节：边坡稳定性分析的总应力法和有效应力法，有效应力法：采用有效应力强度指数c，总应力法：采用总应力强度指数cu或ccu，cu。一种或两种分析方法，有效应力法：使用有效应力强度指数c，总应力法：使用总应力强度指数cu或ccu，Cu，第4节：边坡稳定性分析的总应力法和有效应力法。2.稳定渗流期土坝堤抗滑安全系数，1。将整个土体(颗粒孔隙水)作为隔离体2。以瑞典简单切片法为例排除切片力3。计算安全系数-取圆心力矩，第4节：边坡稳定性分析的总应力法和有效应力法。Wi自重计算，h1自然单位重量bh1,h2饱和单位重量bh2sat,h3浮动单位重量bh3，井底压力lhtw，h1，ht，下游水位，d，h2，h3，h3，h2，稳定渗流时土坝抗滑安全系数，第4节，边坡稳定性分析的总应力法和有效应力法，等电位线，第3节，土坝施工时边坡稳定性分析，均质粘性土坝，第1节，总应力法：采用不排水强度指数Cu，u2.有效应力法(1)确定土坝中的超孔隙水压力(因为主应力和次主应力近似成比例)，第4节：边坡稳定性分析的总应力法和有效应力法。2.土坝施工期间的边坡稳定性