土坡稳定和土压力计算PPT学习教案

1、会计学1 土坡稳定和土压力计算土坡稳定和土压力计算 第1页/共49页 第2页/共49页 第3页/共49页 第4页/共49页 第5页/共49页 第6页/共49页 第7页/共49页 坡顶 坡肩 坡面 坡脚 坡角 坡高 土坡形态及各部分名称 第8页/共49页 第9页/共49页 2.设计合理的人工边坡角 第10页/共49页 第一节 土坡稳定分析 引言 一、无粘性土土坡稳定性 1.干的及水下的无粘性土土坡 2.渗流作用下的无粘性土土坡 二、粘性土土坡稳定性分析 1.瑞典圆弧法 2.瑞典条分法 第11页/共49页 一、无粘性土土坡稳定性一、无粘性土土坡稳定性 1.干的及水下的无粘性土土坡 无粘性土的土坡稳

2、定系数 tan tan sin tancos W W T T F f s N T W 2.渗流作用下的无粘性土土坡 J 第12页/共49页 N T W J w iJ 渗透力 )sin( )cos( w w i i J产生的下滑力和法 向力分别为 )cos(sin tan)sin(cos w w f s i i T T F 第13页/共49页 第14页/共49页 第15页/共49页 第16页/共49页 N T W J )cos(sin tan)sin(cos w w f s i i T T F 分析：1.当渗流顺坡时 = sini )0cos(sinsin tan)0sin(cos w w f

3、s i T T F tan tan tan tan satw f s T T F ）（ tan tan 2 1 tan tan sat f s T T F 与干土相比降低1/2 第17页/共49页 N T W J 0 )cos(sin tan)sin(cos w w f s i i T T F 分析：2.渗流方向水平时 tani tan tantan 2 ）（ ）（ w w f s T T F 2 1tan 2 w w 与干坡相比降低了一半多 第18页/共49页 二、粘性土土坡稳定性分析二、粘性土土坡稳定性分析 第19页/共49页 二、粘性土土坡稳定性分析二、粘性土土坡稳定性分析 O a A

4、D R W E f 第20页/共49页 二、粘性土土坡稳定性分析二、粘性土土坡稳定性分析 O a A D R W E f Wa RL M M F f S R s 滑动力矩抗滑力矩安全系数/ 第21页/共49页 二、粘性土土坡稳定性分析二、粘性土土坡稳定性分析 O a A D R W f 原理原理: :将滑动土体分成若干竖直土将滑动土体分成若干竖直土 条条, ,求各土条对滑动圆心的抗滑力求各土条对滑动圆心的抗滑力 矩和滑动力矩矩和滑动力矩, ,各取其总和各取其总和, ,计算计算 安全系数。安全系数。 n i ii n i ii T R s W cLW M M F 1 1 sin costan 简

5、便法（Fellenius） 第22页/共49页 二、粘性土土坡稳定性分析二、粘性土土坡稳定性分析 O a A D R W f n i ii iiiiiiii ai s W luWlc m F 1 sin tancoscos 1 ）（ 毕肖普法（Bishop）：假定土条间的作用力相等 ii ii iai W m sin tansin cos 第23页/共49页 第七章第七章 土坡稳定和土压力计算土坡稳定和土压力计算 第一节第一节 土坡稳定分析土坡稳定分析 第二节第二节 挡土墙土压力挡土墙土压力 第24页/共49页 第25页/共49页 第26页/共49页 第27页/共49页 边坡锚索加固方式及锚索

6、结构 第28页/共49页 第29页/共49页 Surface and subsurface drains at the top of the hill divert water around the house. The large pipe at the base of the wall will be covered with several feet of gravel and will prevent water build-up and keep added pressure off the wall. By keeping the water off the unstable ma

7、terial at the top of the hill and preventing any buildup behind the wall the hillside should be stabilized and not continue to threaten this home during Spring rains each year. 第30页/共49页 第31页/共49页 边坡防护网 第32页/共49页 深基坑护坡武汉一高层建筑场地，1997.12 第33页/共49页 第34页/共49页 P P p Pa P o a b c o 移向填土方向移向填土方向离开填土方向离开填土方

8、向 土压力作用形式土压力作用形式 a-主动土压力；主动土压力；b-被动土压力；被动土压力；c-静止土压力静止土压力 第35页/共49页 主动土压力主动土压力 挡土墙背在墙后填土的侧压力作用下，离开填土 方向向前移动或转动时，土体内出现主动滑裂面 ，同时产生剪切阻力作用，阻止土体滑移，使侧 向压力减小，随着墙身向前位移的不断增加，墙 后填土内的剪切阻力作用也随之不断增大，直至 土的抗剪强度已完全发挥，土体达到主动极限平 衡状态，此时墙后填土作用在墙背上的土压力减 至某一最小值，该土压力称为主动土压力Pa。 第36页/共49页 被动土压力被动土压力 挡土墙在自重或外力作用下，墙背向后(填土方向)发

9、生 位移或转动，墙后填土受到墙背的推挤，亦向后产生位 移，填土体内将产生被动滑裂面，填土内同时产生剪切 阻力作用而阻止墙的挤压，使得侧向压力不断增大，随 着墙身后位移不断增大，墙后土体内的剪切阻力作用也 随之不断增大，直至土的抗剪强度已完全发挥，达到被 动极属状态，比时填土对墙身所产生的抗力称为被动土 压力Pp。 第37页/共49页 静止土压力静止土压力 当挡土墙不发生任何位移时，墙后填土作用于墙背上的土 压力，称为静止土压力Po。 第38页/共49页 第39页/共49页 c cotc 3 1 tgc f 2 A O O OO OA sin ) 2 45tan(2) 2 45(tan 002

10、31 c ) 2 45tan(2) 2 45(tan 002 13 c 第40页/共49页 回顾：极限平衡条件的分析回顾：极限平衡条件的分析 土中某点处于剪切破坏时，剪切面与大主应力1作用面间的夹角 0 902 2 45 0 1 3 利用极限平衡条件可以判断土体是否达到剪切破坏、求极限平衡时主应力间关系 第41页/共49页 3 1 3 3 h p 主动土压力计算原理主动土压力计算原理 ) 2 45tan(2) 2 45(tan 002 13 cph 2 45 0 第42页/共49页 ) 2 45tan(2) 2 45(tan 002 13 cph aa ZKp ) 2 45(tan 02 a

11、K 主动土压力系数主动土压力系数 无粘性无粘性 土土 aaa KcZKp2粘性土粘性土 第43页/共49页 aa ZKp 无粘性无粘性 土土 H H/ 3 a HK aaa KcZKp2 粘性土粘性土 a HK a Kc2 z0 3 0 zH aa KHHP 2022 2 1 ) 2 45(tan 2 1 2 2 0 2 2 2 1 )2)( 2 1 c KcHKH KcHKzHP aa aaa 第44页/共49页 1 3 被动土压力计算原理被动土压力计算原理 1 1 h p ) 2 45tan(2) 2 45(tan 002 31 cph 外外 力力 滑动方滑动方 向向 2 45 0 第45页/共49页 ) 2 45tan(2) 2 45(tan 002 31 cph ) 2 45tan(2) 2 45(tan 002 3 c 第46页/共49页 pp