土质边坡稳定分析原理方法课件

1、边坡稳定分析方法和程序水利水电工程滑坡案例分析和加固方法的新进展岩土材料的抗剪强度理论和设计指标土质边坡稳定分析的原理和方法岩质边坡稳定分析的原理和方法边坡稳定分析程序使用方法简介边坡稳定分析方法和程序水利水电工程滑坡案例分析和加固方法的新土质边坡稳定分析原理方法课件土质边坡稳定分析原理方法课件Bishop法Bishop法Morgenstern-Price法Morgenstern-Price法传递系数法传递系数法Sarma法Sarma法土质边坡稳定分析原理方法课件能量法能量法楔体稳定分析法楔体稳定分析法土质边坡稳定分析的极限平衡分析方法严格方法简化方法 圆弧滑裂面 - Fellemnius,

2、Bishop 任意形状滑裂面 工程师团法, Lowe-Karafiath, 简化Janbu法, 传递系数法 土质边坡稳定分析的极限平衡分析方法严格方法边坡稳定极限平衡法（垂直条分法)边坡稳定极限平衡法（垂直条分法)土质边坡稳定分析原理方法课件Conditions of Physical AdmissibilityConditions of Physical AdmissiForce Equilibrium AnalysisForce Equilibrium AnalysisMoment Equilibrium AnalysisMoment Equilibrium AnalysisSolutio

3、ns to the Force and Moment Equilibrium EquationsChen & Morgenstern, 1983Solutions to the Force and MomIteration by the Newton-Raphson MethodIteration by the Spencer 法基本假定力平衡力矩平衡Spencer 法基本假定力平衡力矩平衡Example: The Clay Deposit of the Zipingpu ReservoirExample: Sweden MethodBishops simplified method圆弧滑裂面

4、的简化方法Sweden MethodBishops simplifiCorps of Engineers MethodLowe & Karafiath MethodSolutions任意形状滑裂面的简化方法Corps of Engineers MethodLowe传递系数法隐式显式传递系数法隐式显式有关问题的讨论关于稳定分析中考虑渗透力的问题坡外有水情况的处理;上、下游水位的处理稳定渗流条件下孔隙水压力的简化处理拉力缝有关问题的讨论关于稳定分析中考虑渗透力的问题关于研究对象的讨论 在进行边坡稳定分析时，首先需要解决一个研究对象问题。即当分析一个土体或土条的力学平衡时，是把土和水的混合体当作研究

5、对象，还是把土骨架作为分析对象。近代土力学的回答是可以把土骨架作为分析对象，也可以把包括水在内的浸水土体作为研究对象。许多学者（Taylor，1948；中濑敏男，1972） 关于稳定分析中考虑渗透力的问题关于研究对象的讨论 在进把浸水土体当作研究对象把浸水土体当作研究对象D把土骨架当作研究对象D把土骨架当作研究对象D计算渗透力的公式D计算渗透力的公式D计算渗透力的公式D计算渗透力的公式将土骨架作为研究对象将土骨架作为研究对象将水、土混合体作为研究对象将水、土混合体作为研究对象土质边坡稳定分析原理方法课件土质边坡稳定分析原理方法课件有关问题的讨论关于稳定分析中考虑渗透力的问题坡外有水情况的处理;

6、上、下游水位的处理稳定渗流条件下孔隙水压力的简化处理拉力缝有关问题的讨论坡外有水时的处理坡外有水时的处理坡外有水时的处理坡外有水时的处理有关问题的讨论关于稳定分析中考虑渗透力的问题坡外有水情况的处理;上、下游水位的处理稳定渗流条件下孔隙水压力的简化处理拉力缝有关问题的讨论稳定渗流条件下孔隙水压力的简化处理上、下游水位的处理稳定渗流条件下孔隙水压力的简化处理有关问题的讨论关于稳定分析中考虑渗透力的问题坡外有水情况的处理;上、下游水位的处理稳定渗流条件下孔隙水压力的简化处理拉力缝有关问题的讨论关于拉力缝的处理关于拉力缝的处理State of the art: Limit equilibrium a

7、nd finite element analysis of slopes. Duncan, J. M. Journal of Geotechnical Engineering. 1996. Vol. 122, No. 7, July. 577-596. 关于极限平衡方法的适用范围的讨论State of the art: Limit equili传统的瑞典法在平缓边坡高孔隙水压情况下进行有效应力法分析时是非常不准确的。该法的安全系数在“=0”分析中是完全精确的，对于园弧滑裂面的总应力法可得出基本正确的结果。此法的数值分析不存在问题。传统的瑞典法在平缓边坡高孔隙水压情况下进行有效应力法分析时是Bi

8、shop简化法在所有情况下都是精确的(除了遇到数值分析困难情况外)，其局限性表现在仅适用于园弧滑裂面以及有时会遇到数值分析问题，如果使用 Bishop简化法计算获得的安全系数反而比瑞典法小，那么可以认为Bishop法中存在数值分析问题。在这种情况下，瑞典法的结果比 Bishop法好。基于这个原因，同时计算瑞典法和 Bishop法，比较其结果，也许是一个好主意。Bishop简化法在所有情况下都是精确的(除了遇到数值分析困仅使用静力平衡的方法的结果对所假定的条间力方向极为敏感，条间力假定不合适将导致安全系数严重偏离正确值。与其它考虑条间作用力方向的方法一样，这个方法也存在数值分析问题。仅使用静力平

9、衡的方法的结果对所假定的条间力方向极为敏感，条间满足全部平衡条件的方法(如Janbu法，Spencer法)在任何情况下都是精确的(除非遇到数值分析问题)。这些方法计算的成果相互误差不超过12%，相对于一般可认为是正确的答案的误差不会超过6%，所有这些方法都有数值分析问题。满足全部平衡条件的方法(如Janbu法，Spencer法)在金河土堤的稳定分析 金河土堤的稳定分析 采用不同处理方案的安全系数采用不同处理方案的安全系数说明简化方法误差的一个算例 说明简化方法误差的一个算例 相应不同孔压系数和圆弧中心角的安全系数NOTE： Bishop 法, Sweden法, (a)ru=0.0; (b)ru

10、=0.2; (c)ru=0.4; (d)ru=0.6;(a)(b)(c)(d)相应不同孔压系数和圆弧中心角的安全系数(a)(b)(c)(d泰安抽水蓄能上池面板坝 FS=l.44,FB =1.10, Relative difference=24%。泰安抽水蓄能上池面板坝 FS=l.44,FB =1.10, 葛孝椿，1999, 怀洪新河某堤段滑坡前的稳定分析与滑坡后的验证, 岩土工程学报，21卷, 1期， 115-118葛孝椿，1999, 怀洪新河某堤段滑坡前的稳定分析与滑坡后土质边坡稳定分析原理方法课件Comparisons of factors of safety -Xiaolangdi Da

11、mComparisons of factors of safe临界滑裂面： 1. 毕肖普法，F = 1.046； 2. 瑞典法, F = 0.786花桥水库大坝加固下游坝坡稳定分析临界滑裂面：花桥水库大坝加固下游坝坡稳定分析仅满足静力平衡条件的简化法对传递系数法的讨论1. 当滑面较陡时土条侧向力倾角不合理2. 滑裂面转折时土条侧向力倾角发生突变仅满足静力平衡条件的简化法对传递系数法的讨论1. 当滑面较陡考察传递系数法误差的一个算例 考察传递系数法误差的一个算例 土质边坡稳定分析原理方法课件不同方法计算小浪底左岸出口边坡 不同方法计算小浪底左岸出口边坡 不同方法计算小浪底左岸出口边坡 不同方法计算小浪底左岸出口边坡 我国规定使用传递系数法的规范我国规定使用传递系数法的规范搜索临界滑裂面的最优化方法搜索临界滑裂面的最优化方法1 Broken line mode, Fm =1.489; 2 Smooth curve mode, Fo=1.364使用光