土力学第七章.ppt
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1、第七章 边坡稳定分析,河海大学 岩土工程研究所 Research Institute of Geotechnical Engineering, Hohai University,71 概述,边坡:具有倾斜坡面的岩土体。 土坡:具有倾斜坡面的土体。,边坡种类:天然边坡、人工边坡。,71 概述,天然边坡,江、河、湖、海岸坡,71 概述,天然边坡,贵州洪家渡,山、岭、丘、岗、天然坡,71 概述,人工边坡, 挖方:沟、渠、坑、池,露天矿,71 概述,人工边坡, 填方:堤、坝、路基、堆料,小浪底土石坝,71 概述,天生桥一级面板堆石坝,什么是滑坡?,71 概述,边坡丧失其原有稳定性,一部分土体相对与另一
2、部分土体滑动的现象称滑坡。,土坡滑坡前征兆:坡顶下沉并出现裂缝,坡脚隆起。,71 概述,71 概述,紫坪铺水库2号泄洪洞出口滑坡,71 概述,云南徐村水电站溢洪道土坡滑坡,7-1 概述,为什么会发生滑坡?,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。,具体原因:,(1)滑面上的剪应力增加,(2)滑面上的抗剪强度减小,7-1 概述,假定:平面应变问题,均质粘性土:光滑曲面 (圆柱面/圆弧),非均质的多层土或含软弱夹层的土坡: 复合滑动面,滑动面的形状,无粘性土:平面,7-1 概述,滑动面的位置,最危险滑动面及土坡稳定安全系数的大小都是试算找出。,72 无粘性土的土坡稳定,一、一
3、般情况下的无粘性土土坡稳定,下滑力,单元体下土体提供的支撑力,单元体下土体提供的抗滑力,单元体对其下土体的压力,单元体下土体可提供的最大抗滑力,72 无粘性土的土坡稳定,二、有渗流情况下的无粘性土土坡稳定,下滑力,单元体下土体提供的支撑力,单元体下土体提供的抗滑力,单元体对其下土体的压力,单元体下土体可提供的最大抗滑力,顺坡出流,73 粘性土土坡整体圆弧滑动及条分法,一、整体圆弧滑动稳定分析,稳定安全系数:滑动面上平均抗剪强度与平均剪应力 之比。即,对均质粘性土土坡,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。即,对o点力矩平衡:,安全系数:,对饱和粘土,在不排水条件下:,73
4、 粘性土土坡整体圆弧滑动及条分法,一、整体圆弧滑动稳定分析,安全系数:,粘性土坡,竖向裂缝,滑弧变短。,73 粘性土土坡整体圆弧滑动及条分法,一、整体圆弧滑动稳定分析,最危险滑弧的寻找,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。,73 粘性土土坡整体圆弧滑动及条分法,一、整体圆弧滑动稳定分析,73 粘性土土坡整体圆弧滑动及条分法,二、条分法及其受力分析,极限平衡分析的条分法:土体为不变形刚体,滑面为连续面。,未知量分析:,73 粘性土土坡整体圆弧滑动及条分法,二、条分法及其受力分析,三、常用条分法的简化假设,瑞典条分法:假
5、设滑动面为圆弧面,不考虑条间力,即Ei=Xi=0,减少3n-3个未知数。,简化毕肖普条分法:假设滑动面为圆弧面,不考虑切向条间力,即Xi=0,减少n-1个未知数。,杨布条分法:假设滑动面为任意面,条间法向作用力的作用点在滑面以上1/3土条高度处,减少n-1个未知数。,其他条分法:假设滑动面为任意面,法向条间力和切向条间力之间为某种函数关系,减少n-1个未知数。如不平衡推力法、摩根斯袒普赖斯法等。,73 粘性土土坡整体圆弧滑动及条分法,74 瑞典条分法,一、基本假定和基本公式,基本假定:滑动面为连续的圆弧面,滑动体和滑动面以下土体为不变形的刚体,不考虑条间力。,第i土条上的力和未知数: 1、重力
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