chpt7土坡稳定分析

岩土工程研究所河海大学河海大学 岩土工程研究所岩土工程研究所Research Institute of Geotechnical Engineering,Hohai UniversityChapter 7 Slope Stability岩土工程研究所岩土工程研究所土坡丧失其原有稳定性，一部分土体相对与另一部分土体滑动的现象称滑坡滑坡前征兆：坡顶下沉，坡脚隆起。岩土工程研究所滑坡的根本原因:边坡中土体内部某个面上的剪应力达到了它的抗剪强度。滑坡的具体原因：（1）滑面上的剪应力增加：如填土作用使边坡的坡高增加、渗流作用使下滑力产生渗透力、降雨使土体饱和，容重增加、地震作用等；（2）滑面上的抗剪强度减小：如浸水作用使土体软化、含水量减小使土体干裂，抗滑面面积减小、地下水位上升使有效应力减小等。岩土工程研究所滑动面形状：Rupture plane Slope in cohesionless soil 最危险滑动面及土坡稳定安全系数的大小都是试算找出岩土工程研究所sinWT tgWNtgTfcostgtgWtgWTTFfssincos1:1:ssFF岩土工程研究所JWJTsintgWNtgTfcostgtgtgJWtgWJTTFsatwfssinsincossincossinisinwwij岩土工程研究所fsF 对均质土坡、圆弧滑动面：稳定安全系数也可定义为：滑动面上最大抗滑力矩与滑动力矩之比；岩土工程研究所WdRFLsf对O点力矩平衡：安全系数：WdRLFfs岩土工程研究所tgcf根据莫尔库伦破坏准则：安全系数：WdRLcFus对饱和粘土，在不排水条件下：u0ufcu0分析法岩土工程研究所粘性土坡，竖向裂缝：安全系数：WdRCAFfsuacKcz220因为u=0，Ka=1滑弧变短岩土工程研究所手工计算，工作量大；计算机计算，程序容易实现1、确定可能的圆心范围：2、对每个圆心，选择不同滑弧半径，计算各滑弧安全系数；3、比较所有安全系数，选最小值；对0 滑面上各点的强度不同；前面的公式就不能进行计算：条分法。岩土工程研究所极限平衡分析的条分法：土体为不变形刚体滑动体内土条n，第i土条上的力和未知数：1、重力：Wi=ribihi；都为已知量；2、底面反力：Ni和Ti;3、比较所有安全系数，选最小值；岩土工程研究所不考虑条间力：滑动体内土条n，第i土条上的力和未知数：1、重力：Wi=ribihi；都为已知量；2、底面反力：Ni和Ti：siiiiisfiiFtgNl clFTRlFRWisfiiisinRTRWiiisiniiiiiiisWWlcFsin)tancos(底面法向静力平衡:iiiWNcos岩土工程研究所iiiiiiisWWlcFsin)tancos(iiiiiiiiisWbuWlcFsintancos)(土条底面孔隙水应力已知时，可用有效应力法进行计算：岩土工程研究所)(2211mimiiiiiiihhhbW imimiiiiiimimiiiiiiiishhhbtghhhblcFsincos)(22112211岩土工程研究所iiiiiiiiisqbWtgqbWlcFsin)(cos)(岩土工程研究所iiiiiiiiiiiiiiishhbhhblcFsin)(tancos)(2121土坡部分浸水：土条底面孔隙水应力已知时，可用有效应力法进行计算：iiiiiiiiisWbuWlcFsintancos)(基本公式：岩土工程研究所1、流网法土坡中有稳定渗流：iiwiaiJiiiwiidaidJRTdJRWiiiiisinRdJhhbhhblcFiiiiiiiiiiiiiiiiis/sin)(tancos)(2121岩土工程研究所2、代替法土坡中有稳定渗流：代替法：用浸润线一下，坡外水位以上所包围的同体积的水重对滑动圆心的力矩来代替渗流力对圆心的滑动力矩的方法。岩土工程研究所2、代替法土坡中有稳定渗流：iiiwiiiiiiiiiiiiiiiiiiisbhbhhhtghhhblcFsinsincos)(2321321iiiiisatiiiiiiiiiiiiisbhhhtgbhhhlcFsincos321321岩土工程研究所惯性力法（拟静力法）：RMQWtgQQWlcFciiiiiiiiiiissinsincos岩土工程研究所作用力有：土条自重；作用于土条底面的切向抗剪力、有效法向反力、孔隙水压力；在土条两侧分别作用有法向力和及切向力和切向抗剪力)(1iiiisitgNlcFT取土条竖直方向力的平衡0cossiniiiiiiiiluNTXW 岩土工程研究所)sin1(1iiisiiiiiilcFbuXWmNisiiiFtgmsincos0sinRTRWRTxWiiiiiiiiiiiiiiiisWtgXbuWbcmFsin10iX计算时（1）假定等于Fs=1,计算moi;(2)计算Fs；（3）据计算得的Fs计算moi;（4）重复(2)-(3)iiiiiiiiisWtgbuWbcmFsin1岩土工程研究所(1)对于为i负值的那些土条，要注意会不会使mi趋近于零。如果是这样，简化毕肖普条分法就不能使用，因为此时，会趋于无限大，这显然是不合理的。当任一土条的mi小于或等于0.2时，计算就会产生较大的误差，此时最好采用别的方法。(2)当坡顶土条的很大 i时，会使该土条出现Ni0，此时可取它的Ni=0计算.岩土工程研究所iiiiiiisWtgWbcmFsin)(1习题：71，72岩土工程研究所iiiiiiiiiiiiiiishhbtghhblcFsin)(cos)(2121岩土工程研究所iiwiaiJiiiwiidaidJ岩土工程研究所iiiwiiiiiiiiiiiiiiiiiiisbhbhhhtghhhblcFsinsincos)(2321321iiiiisatiiiiiiiiiiiiisbhhhtgbhhhlcFsincos321321岩土工程研究所岩土工程研究所岩土工程研究所岩土工程研究所岩土工程研究所-