土力学-第七章土压力3第八章-土坡稳定

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第七章 土 压 力,挡土墙的根本设计步骤,一、根本设计资料的收集；,二、重力式挡土墙的构造；,三、重力式挡土墙的类型；,四、墙后填土类型的选择；,五、重力式挡土墙的布置；,六、防水排水设计；,七、挡土墙的验算。,一、根本设计资料的收集,1、工程背景资料,2、地质勘察资料,3、使用环境及抗震设防烈度,4、气象资料,5、工程设计参考资料,相关标准、标准、设计手册、参考文献等。,二、重力式挡土墙的构造,土压力,墙 后,墙 前,墙 顶,墙 底(基底),墙 趾,墙 跟(踵),墙 背,墙 面,根底,挡土墙的埋深,土质地基不小于0.5m；,存在冻土层时，埋深在冻土层以下0.25m；,风化岩层，去除风化层并加挖0.150.25m；,断面尺寸,满足墙体的强度与稳定性要求；,块石挡土墙，墙顶宽度0.5m,混凝土挡土墙，墙顶宽度可取0.20.4m。,沉降缝和伸缩缝,伸缩缝可以兼作沉降缝；,每隔1020m设置一道伸缩缝，缝宽约23cm；,缝内嵌填防水材料。,三、重力式挡土墙的类型,仰斜式,折背式,直立式,俯斜式,衡重式,根据工程的实际情况选择适宜的挡土墙类型,四、墙后填土类型的选择,尽量选择粗粒土，如砂土、砾石、碎石等。其土压力小，抗剪强度比较稳定，易于排水。,1.理想的回填土；卵石，砾石，粗、中砂,2.可用的回填土；细砂，粉砂，粉质粘土,3.不能用的回填土。软粘土，膨胀土和耕植土,五、重力式挡土墙的布置,重力式挡土墙的布置主要指：纵向布置和平面布置,六、防水排水设计,排水不良会使墙后地下水位提高，一方面增加静水压力；另一方面使土的抗剪强度降低，增大土压力而造成挡土墙失稳。一般要在墙顶，坡脚设截水沟，墙体上设排水孔，间距为23m，外斜5%，孔的尺寸宜100mm。墙前设排水沟。,泄水孔,粘土夯实,滤水层,泄水孔,粘土夯实,粘土夯实,截水沟,七、重力式挡土墙的验算,墙体抗倾覆稳定验算,墙体抗滑移稳定验算,地基承载力验算,墙身强度验算,挡土墙抗倾覆稳定验算,挡土墙在土压力作用下可能绕墙趾,O,点向外倾覆。,z,f,E,a,E,az,E,ax,G,a,a,0,d,O,x,0,x,f,b,z,抗倾覆稳定条件,挡土墙抗滑移稳定验算,挡土墙在土压力作用下可能沿根底底面发生滑动。,抗滑稳定验算条件,E,a,E,an,E,at,d,G,G,n,G,t,a,a,0,O,为基底摩擦系数，根据土的类别查表得到,挡土墙的地基承载力验算,挡土墙的地基承载力验算与一般偏心受压根底的验算方法相同，先求出基底压力分布，再按浅根底同样的方法进行地基承载力验算。,E,E,a,G,E,n,E,t,m,e,O,法线,-,0,G,x,0,x,f,E,az,E,ax,z,f,0,p,min,p,max,p,max,3,c,c,e,b/2,b/2,b,N,O,挡土墙墙身强度验算按砌体结构验算,重力式挡土墙通常需验算薄弱截面的抗压强度与抗剪强度。如取图中I-I截面作为验算截面：,I,E,a,I,O,G,E,az,E,ax,A,h,r,c,e,b/2,b/2,N,O,计算出墙高为,h,r,的土压力,E,a,，墙体自重,G,；,求出由,E,a,、,G,构成的合力在,I-I截面上的产生的竖向分力,N,及其作用位置；,抗压验算：,抗剪验算,作业,本章作业：,7-1,7-2,7-3,7-11,7-12,7-13,第八章 土坡稳定分析,一、概述,二、无粘性土土坡的稳定分析,三、粘性土土坡的稳定分析,四、增加坡体稳定性的措施,主 要 内 容,坡肩 坡顶,坡面,坡角,坡趾,坡高,1、土坡具有倾斜面的土体,一、概述,土坡一般分为：,天然土坡,和,人工土坡,1天然土坡,江、河、湖、海岸坡,一、概述,山、岭、丘、岗、天然坡,1天然土坡,一、概述,挖方：沟、渠、坑、池,露天矿坑,2人工土坡,一、概述,填方：堤、坝、路基、堆料,小浪底土石坝,一、概述,2人工土坡,2、滑坡,什么是滑坡？为什么会滑坡？,滑坡一局部土体在外因作用下，相对于另一局部土体滑动。,一、概述,滑坡是重大的自然灾害，滑坡的危害巨大,。,滑坡的形式,造成滑坡的原因,l外力的作用破坏了土体内原来的应力平衡状态。,开挖、填筑、外荷载、土体内水的渗流、地震力的作用等,2土的抗剪强度由于受到外界各种因素的影响而降低，,促使土坡失稳破坏。,气候条件的变化、雨水的浸入、土的液化或触变等。,影响土坡稳定的因素,影响土坡稳定有多种因素，包括土坡的边界条件、土质条件和,外界条件。具体因素分述如下：,1、土坡坡度,2、土坡高度 H 越小，土坡越稳定；,3、土的性质 其性质越好，土坡越稳定；,4、气象条件 晴朗枯燥土的强度大，稳定性好；,5、地下水的渗透 土坡中存在与滑动方向渗透力；,6、强烈地震 在地震区遇强烈地震，会使土的强度降低，且地震力或使土体产生孔隙水压力，那么对土坡稳定性不利。,紫坪铺水库2号泄洪洞出口滑坡,云南徐村水电站溢洪道土坡滑坡,1根本假设,均质砂性土构成的土坡，,破坏时滑动面大多近似于平面,二、无粘性土土坡的稳定分析,B C,A,T,T,W,N,l,滑动土体ABC的重力为：,W在滑动面AC上的平均法向分力N及由此产生的抗滑力T为：,W在滑动面AC上产生的平均下滑力T为：,土坡的滑动稳定平安系数K为：,平安系数K随倾角a而变化，而与坡高H无关。当a=b 时滑动稳定平安系数最小，工程中一般要求K1.11.5。,三、粘性土土坡稳定性分析,强度参数：粘聚力C，内摩擦角,破坏形式：危险滑裂面位置在土坡深处，对于均匀土坡，在平面应变条件下，其滑动面可用一圆弧近似。,O,R,目前常用的方法有：,瑞典圆弧法、条分法、毕肖普法,以及,传递系数法等。,对于均质简单土坡，其圆弧滑动体的稳定分析可采用整体稳定分析法进行。所谓简单土坡是指土坡顶面与底面水平，坡面,BC,为一平面的土坡,。,分析左图所示均质简单土坡，假设可能的圆弧滑动面为AD，其圆心为O，滑动圆弧半径为R。滑动土体ABCD的重力为W，它是促使土坡滑动的滑动力。沿着滑动面AD上分布土的抗剪强度f将形成抗滑力T。将滑动力W及抗滑力f 分别对滑动面圆心O取矩，得滑动力矩Ms及抗滑力矩Mr。,整体圆弧滑动法：K.E.Petterson,1915,瑞典条分法,假定条块间的作用力大小相等，方向现方向相反，相互抵消。,根据径向力的平衡关系：,根据滑弧面上的极限平衡关系：,重力力矩：,抗力力矩：,根据力矩平衡关系：,瑞典条分法是忽略了条间作用力的一种简化方法，它只满足了力矩平衡关系，而不满足力的平衡关系。,传递系数法,假定条块间的作用力的合力作用在条间高度的中点处，方向与该土条底面平行。,根据力的平衡关系：,T,i,又可以表达为：,传递系数,i,1、增加抗力,坡底堆载、设置挡墙、埋设抗滑桩、增设,锚杆、固化土体等。,2、减小下滑力,削坡、坡顶减荷、设置排水措施、降低浸,润面等。,四、增加坡体稳定性的措施,本学期的课程内容全部讲完！,考试安排：,铁工桥梁组,时间：1月12日下午,地点：7上,詹班,时间：1月12日下午,地点：6202,期末总复习：16周周三,考前答疑：1月8日上午9：3011：30,城市轨道与地下工程教研室,土木系系办公室对面,