土力学土坡稳定性分析课件.pptx

《土力学土坡稳定性分析课件.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《土力学土坡稳定性分析课件.pptx（110页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第九章 土 坡 稳 定 性 分 析土坡天然土坡天然土坡 (natural soil slopenatural soil slope)人工土坡人工土坡(artificial soil slopeartificial soil slope)滑坡(land slopeland slope)土中一部分土体对另一部分土体产生土中一部分土体对另一部分土体产生相相对位移对位移，以致丧失原有稳定性的现象。，以致丧失原有稳定性的现象。挖方边坡挖方边坡填方边坡填方边坡9.1 9.1 概概 述述土堤滑坡土堤滑坡土堤滑坡土堤滑坡土坡滑动面的形状土坡滑动面的形状土坡滑动面的形状土坡滑动面的形状(填空常考题）填空常考题）

2、填空常考题）填空常考题）无粘性土坡无粘性土坡无粘性土坡无粘性土坡平面滑动面平面滑动面平面滑动面平面滑动面粘粘粘粘性性性性土土土土坡坡坡坡圆圆圆圆弧弧弧弧曲曲曲曲面面面面坝基中存在软弱夹层坝基中存在软弱夹层坝基中存在软弱夹层坝基中存在软弱夹层复合滑动面复合滑动面复合滑动面复合滑动面世界重大滑坡灾害实例北川县城坍塌的大部分建筑物是由一个大型滑坡（左北川县城坍塌的大部分建筑物是由一个大型滑坡（左北川县城坍塌的大部分建筑物是由一个大型滑坡（左北川县城坍塌的大部分建筑物是由一个大型滑坡（左侧的老县城）和一个大型崩塌（右侧的新县城，包括侧的老县城）和一个大型崩塌（右侧的新县城，包括侧的老县城）和一个大型崩

3、塌（右侧的新县城，包括侧的老县城）和一个大型崩塌（右侧的新县城，包括北川中学）引起，造成了最为惨烈的的伤亡北川中学）引起，造成了最为惨烈的的伤亡北川中学）引起，造成了最为惨烈的的伤亡北川中学）引起，造成了最为惨烈的的伤亡 地震诱发滑坡地震诱发滑坡暴雨诱发滑坡暴雨诱发滑坡1786年（乾隆年（乾隆51年）年）6月月1日发生的大渡河磨西面日发生的大渡河磨西面滑坡堵江滑坡堵江从外因上讲滑坡为地震诱发，从外因上讲滑坡为地震诱发，内因上闪长岩山体极为破碎。内因上闪长岩山体极为破碎。滑坡堵塞大渡河滑坡堵塞大渡河9日，溃坝后日，溃坝后洪水造成下游人员死亡达洪水造成下游人员死亡达10万万滑坡在大渡河对岸（左岸）

4、的残存遗迹滑坡在大渡河对岸（左岸）的残存遗迹毁坝后残留的直径达毁坝后残留的直径达20m的大孤石的大孤石铁庄庙地震记事碑（现存于泸定县地震办公室）叠溪地震滑坡（叠溪地震滑坡（1931）地震滑坡堵塞岷江及其支流，形成个堰塞湖，其中大海子已成地震滑坡堵塞岷江及其支流，形成个堰塞湖，其中大海子已成为旅游点，毁灭千年古镇为旅游点，毁灭千年古镇叠溪。溃坝后茂县，汶川等县死亡叠溪。溃坝后茂县，汶川等县死亡2500余人。余人。三峡库区湖北秭归千将坪滑坡三峡库区湖北秭归千将坪滑坡（2003.7.132003.7.13）滑坡方量近滑坡方量近2000万方，发生于万方，发生于135m蓄水蓄水1个月后。蓄水是个月后。蓄

5、水是滑坡的主要诱因，部分学者认为蓄水后库区的微震事件滑坡的主要诱因，部分学者认为蓄水后库区的微震事件（23级）也是触发因素之一，滑坡涌浪造成级）也是触发因素之一，滑坡涌浪造成21人死亡。人死亡。开挖边坡滑坡开挖边坡滑坡天然边坡滑坡紫坪铺堆积体发生滑坡实景紫坪铺堆积体滑坡后地貌V标边坡支护土坡失稳原因土坡失稳原因1 1、内因、内因、内因、内因土坡的土质：不同土质，抗剪强度、抗水能力差别较大。土坡的土质：不同土质，抗剪强度、抗水能力差别较大。土坡的土质：不同土质，抗剪强度、抗水能力差别较大。土坡的土质：不同土质，抗剪强度、抗水能力差别较大。土坡的外形土坡的外形土坡的外形土坡的外形2 2、外因、外因

6、、外因、外因地震、降雨、地下水、人为影响（如不合理开挖）等。地震、降雨、地下水、人为影响（如不合理开挖）等。地震、降雨、地下水、人为影响（如不合理开挖）等。地震、降雨、地下水、人为影响（如不合理开挖）等。土坡稳定性分析按土坡稳定性分析按平面问题平面问题处理。处理。土坡稳定性分析目的：土坡稳定性分析目的：1 1、验算已有或已设计土坡的稳定性、合理性；、验算已有或已设计土坡的稳定性、合理性；、验算已有或已设计土坡的稳定性、合理性；、验算已有或已设计土坡的稳定性、合理性；2 2、据土坡预定高度、土的性质等已知条件设计合理断面。、据土坡预定高度、土的性质等已知条件设计合理断面。、据土坡预定高度、土的性

7、质等已知条件设计合理断面。、据土坡预定高度、土的性质等已知条件设计合理断面。9.2 无粘性土边坡的稳定性分析无粘性土边坡的稳定性分析1 1、全干或全淹的均质土坡、全干或全淹的均质土坡、全干或全淹的均质土坡、全干或全淹的均质土坡指由一种土组成，完全在水位指由一种土组成，完全在水位指由一种土组成，完全在水位指由一种土组成，完全在水位以上或完全在水位以下，以上或完全在水位以下，以上或完全在水位以下，以上或完全在水位以下，没有没有没有没有渗透水流作用渗透水流作用渗透水流作用渗透水流作用的无粘性土坡。的无粘性土坡。的无粘性土坡。的无粘性土坡。无粘性土颗粒间无粘聚力，只要坡面上的土粒在自重无粘性土颗粒间无

8、粘聚力，只要坡面上的土粒在自重无粘性土颗粒间无粘聚力，只要坡面上的土粒在自重无粘性土颗粒间无粘聚力，只要坡面上的土粒在自重作用下能够保持稳定，则整个土坡将是稳定的。作用下能够保持稳定，则整个土坡将是稳定的。作用下能够保持稳定，则整个土坡将是稳定的。作用下能够保持稳定，则整个土坡将是稳定的。在坡面上取一小块在坡面上取一小块在坡面上取一小块在坡面上取一小块土体，看作土体，看作土体，看作土体，看作刚体刚体刚体刚体分分分分析其稳定条件析其稳定条件析其稳定条件析其稳定条件重力重力平行于坡面的分量平行于坡面的分量垂直于坡面的分量垂直于坡面的分量下滑力下滑力抗滑力抗滑力土坡稳定安全系数土坡稳定安全系数(sa

9、fety factor)静止角（休止角）静止角（休止角）Fs1时，时，土坡处于极限平衡状态，土坡处于极限平衡状态，称称为天然休止角，其值等于无粘性土在松散状态为天然休止角，其值等于无粘性土在松散状态时没有法向力作用时的内摩擦角。时没有法向力作用时的内摩擦角。2、有渗流作用的均质土坡在浸润线逸出坡面处取一小块土体：在浸润线逸出坡面处取一小块土体：在浸润线逸出坡面处取一小块土体：在浸润线逸出坡面处取一小块土体：有效自重有效自重有效自重有效自重沿渗流出逸方向渗透力沿渗流出逸方向渗透力沿渗流出逸方向渗透力沿渗流出逸方向渗透力土坡稳定安全系数土坡稳定安全系数土坡稳定安全系数土坡稳定安全系数(safety

10、 factorsafety factor)当渗流在逸出段顺坡面流动时当渗流在逸出段顺坡面流动时无渗流作用时无渗流作用时无渗流作用时无渗流作用时有渗流作用比无渗流作用有渗流作用比无渗流作用时安全系数降低一半。时安全系数降低一半。第三节第三节 粘性土边坡的稳定性分析粘性土边坡的稳定性分析Section 3 Stability analysis of cohesion soil slope一、瑞典圆弧法（图一、瑞典圆弧法（图9-5）Swedish circle method 1.1.假设假设(Postulation)（1）滑动面形状为圆弧）滑动面形状为圆弧(Slip surface is circl

11、e)（2）滑动土体为刚塑性体）滑动土体为刚塑性体 Sliding mass is rigid-plastic body dd安全系数安全系数对饱和粘性土对饱和粘性土 (9-4)(9-5)3.3.最小安全系数及最危险滑弧最小安全系数及最危险滑弧（图（图9-6）Minimum safety coefficient and most dangerous slip circle（1）0的简单土坡（图的简单土坡（图9-6（a）1、2的值可按的值可按 P214表表9-1确定确定（2）0的土坡（图的土坡（图9-6（b）最危险滑弧圆心在最危险滑弧圆心在MO的延长线上的延长线上2、泰勒图表法坡趾圆斜坡圆中点圆（

12、1）53，Ns=f(,)，坡趾圆，坡趾圆(Slope toe circle)（2）3，坡趾圆，坡趾圆 53 坡趾圆坡趾圆(Slope toe circle)0，随，随nd值不同值不同 中点圆中点圆(Midpoint circle)斜坡圆斜坡圆(Slope circle)稳定因数稳定因数N Ns s图图 (Graph of stable factor)(图图9-7)练习：例题练习：例题9 91 1利用图解法解决两利用图解法解决两个土坡稳定性问题个土坡稳定性问题:1 1、求坡高；、求坡高；2 2、求坡角。、求坡角。泰勒图表法的适用范围：泰勒图表法的适用范围：坡高坡高10m10m的均质土坡的均质土坡

13、Review:土坡天然土坡天然土坡 (natural soil slopenatural soil slope)人工土坡人工土坡(artificial soil slopeartificial soil slope)滑坡(land slopeland slope)土中一部分土体对另一部分土体产生土中一部分土体对另一部分土体产生相相对位移对位移，以致丧失原有稳定性的现象。，以致丧失原有稳定性的现象。挖方边坡挖方边坡填方边坡填方边坡土坡滑动面的形状土坡滑动面的形状土坡滑动面的形状土坡滑动面的形状 (填空常考题）填空常考题）填空常考题）填空常考题）无粘性土坡无粘性土坡无粘性土坡无粘性土坡平面滑动面平

14、面滑动面平面滑动面平面滑动面粘粘粘粘性性性性土土土土坡坡坡坡圆圆圆圆弧弧弧弧曲曲曲曲面面面面坝基中存在软弱夹层坝基中存在软弱夹层坝基中存在软弱夹层坝基中存在软弱夹层复合滑动面复合滑动面复合滑动面复合滑动面1 1、全干或全淹的均质土坡、全干或全淹的均质土坡、全干或全淹的均质土坡、全干或全淹的均质土坡Review:无粘性土边坡的稳定性分析无粘性土边坡的稳定性分析土坡稳定安全系数土坡稳定安全系数(safety factor)2、有渗流作用的均质土坡土坡稳定安全系数土坡稳定安全系数土坡稳定安全系数土坡稳定安全系数(safety factorsafety factor)当渗流在逸出段顺坡面流动时当渗流在

15、逸出段顺坡面流动时Review:粘性土边坡的稳定性分析粘性土边坡的稳定性分析粘性土边坡的稳定性分析粘性土边坡的稳定性分析1、瑞典圆弧法、瑞典圆弧法2、泰勒图表法利用图解法解决利用图解法解决土坡稳定性问题土坡稳定性问题:1 1、求坡高；、求坡高；2 2、求坡角。、求坡角。3、条分法不考虑条间作用力的费伦纽斯太沙基条分法（要求推证过程）太沙基条分法总应力计算公式太沙基条分法有效应力计算公式练习：例题练习：例题92考虑条间作用力的毕肖普公式Ni的求解：的求解：将所有力投影到法线方向将所有力投影到法线方向P220式式(9-9)Ti的求解：的求解：土体处于极限平衡状态时，土体处于极限平衡状态时，各土条对

16、圆心力矩之和各土条对圆心力矩之和0将将Ni和和Ti表达式代入表达式代入Fs的表达式有：的表达式有：P220 式式(9-10)若不计条件切向力，由若不计条件切向力，由Hi+1-Hi=0，得，得P220 式式(9-11)P i+1-Pi的求取的求取将式（将式（9-11)9-11)代入（代入（9-109-10），得），得有效应力分析的安全系数有效应力分析的安全系数 (9-13,a)(9-13,b)采用迭代法计算采用迭代法计算 为计算方便，令为计算方便，令 可绘出可绘出 i i、i i、F Fs s与与m mi i的关系曲线，如图的关系曲线，如图9-129-12所示，采用所示，采用 试算得出结果。试算

17、得出结果。注意：当注意：当m mi i 0.2 0.2时，应考虑时，应考虑H Hi i的影响或采用其它方法的影响或采用其它方法图9-12 ma值第四节第四节 几种特殊情况下的土坡稳定性分析几种特殊情况下的土坡稳定性分析Section 4 Slope stability analysis for several special cases一、坡顶开裂的情况一、坡顶开裂的情况(Cases of slope top craze)二、成层土坡及二、成层土坡及 有超载的情况有超载的情况 Cases of stratified slope with surcharge1.1.成层土坡成层土坡(Strati

18、fied soil slope)2.2.作用有均布超载作用有均布超载q(Acted on uniform surcharge)(9-14)(9-15)三、土坡在不同时期的稳定校核三、土坡在不同时期的稳定校核 Stability check for slope at different phases土坡稳定最不利工况土坡稳定最不利工况 稳定渗流期下游边坡稳定渗流期下游边坡施工期上下游施工期上下游库水位骤降期库水位骤降期上游边坡上游边坡抗剪强度的总应力表示法抗剪强度的总应力表示法抗剪强度的总应力表示法抗剪强度的总应力表示法抗剪强度的有效应力表示法抗剪强度的有效应力表示法抗剪强度的有效应力表示法抗剪

19、强度的有效应力表示法简化简化Bishop法的总应力表示法法的总应力表示法:P220式式(9-13a)简化简化Bishop法的有效应力表示法法的有效应力表示法:P220 式式(9-13b)施工期：施工期：对于渗透系数小、填筑速度快的粘性填土，随对于渗透系数小、填筑速度快的粘性填土，随着坝体填土逐渐加高，下部填土受到上部填土着坝体填土逐渐加高，下部填土受到上部填土压力作用，来不及固结，出现超静孔隙水压力。压力作用，来不及固结，出现超静孔隙水压力。可用有效应力法也可用总应力法。可用有效应力法也可用总应力法。总应力法总应力法:UU剪或剪或q剪剪三、土坡在不同时期的稳定校核三、土坡在不同时期的稳定校核

20、Stability check for slope at different phases（2）有效应力法分析）有效应力法分析(Effective stress analysis)估算施工期的孔隙水压力估算施工期的孔隙水压力 Estimation of pore water pressure during construction 令令(9-16,a)(9-16,b)(9-16,c)用有效应力强度指标用有效应力强度指标 Use the effective strength parameters Stability analysis as slope partially under water

21、or during steady state seepage（1）部分浸水的土坡稳定分析）部分浸水的土坡稳定分析（图图9-17）Stability analysis as slope partially under water(9-17)2.2.部分浸水及稳定渗流期的土坡稳定分析部分浸水及稳定渗流期的土坡稳定分析（2）稳定渗流期的土坡稳定分析）稳定渗流期的土坡稳定分析 Slope stability analysis during steady state seepage稳定渗流期：坝体内施工期由填筑土体产生的稳定渗流期：坝体内施工期由填筑土体产生的超静孔压已全部消散，水库长期蓄水，上下游超静

22、孔压已全部消散，水库长期蓄水，上下游水位差在坝体内形成稳定渗流，坝体内流网可水位差在坝体内形成稳定渗流，坝体内流网可唯一确定。唯一确定。坝体内各点孔压均能流网确定。坝体内各点孔压均能流网确定。流网法流网法(Flow net method)(9-18)代替近似法（代替近似法（Replaced approximate method）(9-23)与未考虑渗流力公式相比，只是滑动力矩中与未考虑渗流力公式相比，只是滑动力矩中h2一项对应的一项对应的 不同。不考虑渗流力时用浮重度不同。不考虑渗流力时用浮重度 ，考虑渗流力时，考虑渗流力时用饱和重度用饱和重度 。即自由水面以下，下游水位以上部分自重：计算下滑

23、力时即自由水面以下，下游水位以上部分自重：计算下滑力时用饱和容重，计算抗滑力时用浮容重。用饱和容重，计算抗滑力时用浮容重。Slope stability analysis during water level drawdown（1）总应力法分析）总应力法分析(Total stress analysis)计算抗滑力时扣除水位降落前渗流产生的孔隙水压力；计算抗滑力时扣除水位降落前渗流产生的孔隙水压力；采用总应力强度指标采用总应力强度指标（2）有效应力法分析）有效应力法分析(Effective stress analysis)估算水位降落后的孔隙水压力估算水位降落后的孔隙水压力3.3.水位降落期的土

24、坡稳定分析水位降落期的土坡稳定分析总应力法总应力法:CU剪或剪或cq剪剪 对透水性较大的填土坡：对透水性较大的填土坡：用有效应力强度指标用有效应力强度指标(9-26,a)(9-24)(9-25)水位降落前水位降落前 水位降落后水位降落后(9-26,b)图9-19图图9-211、瑞典圆弧法、瑞典圆弧法2、泰勒图表法、泰勒图表法3、条分法、条分法不考虑条间作用力的太沙基条分法不考虑条间作用力的太沙基条分法只考虑条间水平推力，忽略条间切向力只考虑条间水平推力，忽略条间切向力的简化毕肖普公式的简化毕肖普公式Review:Review:粘性土边坡的稳定性分析粘性土边坡的稳定性分析粘性土边坡的稳定性分析粘

25、性土边坡的稳定性分析粘粘粘粘性性性性土土土土坡坡坡坡圆圆圆圆弧弧弧弧曲曲曲曲面面面面3、条分法不考虑条间作用力的太沙基条分法(要求推证过程)只考虑条间水平推力的简化毕肖普公式：P220式式(9-13a,b)(9-13,a)(9-13,b)采用迭代法计算采用迭代法计算Review:土石坝边坡稳定最不利工况土石坝边坡稳定最不利工况 稳定渗流期下游边坡稳定渗流期下游边坡施工期上下游边坡施工期上下游边坡库水位骤降期上游边坡库水位骤降期上游边坡Section 6 Discussion of analysis for slope stability一、关于计算方法的讨论一、关于计算方法的讨论 Discus

26、sion about calculation method1.1.均质土均质土(Homogeneous soil)太沙基和毕肖普公式太沙基和毕肖普公式2.2.非均质土非均质土(Heterogeneous soil)复合滑动面近似法或其它方法复合滑动面近似法或其它方法3.3.空间问题空间问题(Space problem)简化为平面问题简化为平面问题(Plane problem)二、最危险滑弧和滑动圆心位置的确定二、最危险滑弧和滑动圆心位置的确定 Determination of most dangerous circle and its center location 1.1.费伦纽斯法费伦纽斯

27、法第六节第六节 土坡稳定性分析的讨论土坡稳定性分析的讨论2.2.陈惠发法陈惠发法3.3.张天宝法张天宝法 三、土的抗剪强度指标值的选用三、土的抗剪强度指标值的选用 Choice of shear strength parameters of soil1.1.指标的合理选用比方法更重要指标的合理选用比方法更重要 Parameters are more important than methods2.2.不同情况下抗剪强度指标的测定方法和应用不同情况下抗剪强度指标的测定方法和应用 Measuring methods and application of shear strength paramet

28、ers on different conditions (P236表表9-5)对总应力分析对总应力分析(图图9-29)：施工期施工期 采用采用“UU”强度包线强度包线 水位骤降期水位骤降期 采用采用“CD-CU”强度包线强度包线Review:6.8 土的抗剪强度指标取值问题工程中应尽量采用有效应力强度指标，因为有效应力与抗剪强度工程中应尽量采用有效应力强度指标，因为有效应力与抗剪强度工程中应尽量采用有效应力强度指标，因为有效应力与抗剪强度工程中应尽量采用有效应力强度指标，因为有效应力与抗剪强度的对应关系，但由于实测孔压困难，一般工程中仍较多采用总应的对应关系，但由于实测孔压困难，一般工程中仍较

29、多采用总应的对应关系，但由于实测孔压困难，一般工程中仍较多采用总应的对应关系，但由于实测孔压困难，一般工程中仍较多采用总应力强度指标。对于能够得到孔压分布值的，尽量采用有效应力法。力强度指标。对于能够得到孔压分布值的，尽量采用有效应力法。力强度指标。对于能够得到孔压分布值的，尽量采用有效应力法。力强度指标。对于能够得到孔压分布值的，尽量采用有效应力法。直剪直剪直剪直剪试验试验试验试验快剪快剪快剪快剪q q固结快剪固结快剪固结快剪固结快剪cqcq慢剪慢剪慢剪慢剪s s三轴三轴三轴三轴剪切剪切剪切剪切试验试验试验试验不排水剪不排水剪不排水剪不排水剪UUUU固结不排水剪固结不排水剪固结不排水剪固结不

30、排水剪CUCU固结排水剪固结排水剪固结排水剪固结排水剪CDCD？实际工况选用那一种强度指标？实际工况选用那一种强度指标？实际工况选用那一种强度指标？实际工况选用那一种强度指标？1 1、使用总应力强度指标还是有效应力强度指标？、使用总应力强度指标还是有效应力强度指标？、使用总应力强度指标还是有效应力强度指标？、使用总应力强度指标还是有效应力强度指标？2 2、无粘性土强度指标的选用？、无粘性土强度指标的选用？、无粘性土强度指标的选用？、无粘性土强度指标的选用？土坝在土坝在土坝在土坝在稳定渗流期下游坡稳定渗流期下游坡稳定渗流期下游坡稳定渗流期下游坡稳定性分析采用有效强度指标稳定性分析采用有效强度指标

31、稳定性分析采用有效强度指标稳定性分析采用有效强度指标无粘性土透水性强，不产生孔隙水压力，现场受剪情况大体相当于无粘性土透水性强，不产生孔隙水压力，现场受剪情况大体相当于无粘性土透水性强，不产生孔隙水压力，现场受剪情况大体相当于无粘性土透水性强，不产生孔隙水压力，现场受剪情况大体相当于?S S S S剪或剪或剪或剪或CDCDCDCD剪剪剪剪q q q q剪或剪或剪或剪或UUUUUUUU剪剪剪剪练习：练习：练习：练习：1 1 1 1、粘性土筑坝，施工时间短，施工期采用总应力法分析边坡稳、粘性土筑坝，施工时间短，施工期采用总应力法分析边坡稳、粘性土筑坝，施工时间短，施工期采用总应力法分析边坡稳、粘性

32、土筑坝，施工时间短，施工期采用总应力法分析边坡稳定性时，宜采用那种抗剪强度指标？定性时，宜采用那种抗剪强度指标？定性时，宜采用那种抗剪强度指标？定性时，宜采用那种抗剪强度指标？采用有效应力方法，采用有效应力方法，采用有效应力方法，采用有效应力方法，S S S S剪或剪或剪或剪或CDCDCDCD剪得出的强度指标剪得出的强度指标剪得出的强度指标剪得出的强度指标2 2 2 2、土石坝稳定渗流期，分析边坡稳定性采用有效应力方法还是、土石坝稳定渗流期，分析边坡稳定性采用有效应力方法还是、土石坝稳定渗流期，分析边坡稳定性采用有效应力方法还是、土石坝稳定渗流期，分析边坡稳定性采用有效应力方法还是总应力方法？

33、总应力方法？总应力方法？总应力方法？3 3 3 3、粘性土筑坝，水库水位降落期，分析边坡稳定性采用那种指标？、粘性土筑坝，水库水位降落期，分析边坡稳定性采用那种指标？、粘性土筑坝，水库水位降落期，分析边坡稳定性采用那种指标？、粘性土筑坝，水库水位降落期，分析边坡稳定性采用那种指标？CQCQCQCQ剪或剪或剪或剪或CUCUCUCU剪剪剪剪总应力指标表示粘性土的强度时，不同试验方法所得参数指标总应力指标表示粘性土的强度时，不同试验方法所得参数指标总应力指标表示粘性土的强度时，不同试验方法所得参数指标总应力指标表示粘性土的强度时，不同试验方法所得参数指标差别较大。有效指标表示土的强度时，不同试验方法

34、所得参数差别较大。有效指标表示土的强度时，不同试验方法所得参数差别较大。有效指标表示土的强度时，不同试验方法所得参数差别较大。有效指标表示土的强度时，不同试验方法所得参数指标较接近。指标较接近。指标较接近。指标较接近。3 3、粘性土强度指标的选用？、粘性土强度指标的选用？、粘性土强度指标的选用？、粘性土强度指标的选用？四、安全系数的选用四、安全系数的选用依据规范依据规范1.1.考虑运用条件考虑运用条件(Consider the running conditions)2.2.土坡的重要性土坡的重要性(Significance of soil slope)3.3.不同计算方法对应的安全系数不同不同

35、计算方法对应的安全系数不同 4.4.不同规范对安全系数的要求不同不同规范对安全系数的要求不同 Section 5 Stability analysis of soil slope with non-circle slip surface第五节第五节 土坡非圆弧滑动面的稳定性分析土坡非圆弧滑动面的稳定性分析一、复合滑动面的稳定性分析一、复合滑动面的稳定性分析 Stability analysis of soil slope with composite slip surfaceStability analysis of soil slope with composite slip surface

36、P P1 1 、P P2 2 的求解：精确法和简化法的求解：精确法和简化法(P(P1 1 P Pa a、P P2 2=P=Pp p)用试算法确定最危险滑弧用试算法确定最危险滑弧 Determination the most dangerous slip surface using trial and error method二、简布普遍条分法二、简布普遍条分法 Janbus general slice method1.1.假定假定（Postulation）：推力的作用点和位置）：推力的作用点和位置2.2.抗滑稳定安全系数抗滑稳定安全系数 coefficient of safety of soi

37、l slope stability 3.3.竖向条间力竖向条间力Hi Vertical force Hi between slices(9-33)(9-35)三、摩根斯坦三、摩根斯坦普赖斯法普赖斯法 MorgensternPrice method1.1.假定假定（Postulation）两相邻土条：法向和切向条间力存在对水平方向两相邻土条：法向和切向条间力存在对水平方向坐标的函数关系坐标的函数关系2.2.力平衡和力矩平衡方程力平衡和力矩平衡方程 Force and moment equilibrium equations(9-38a)(9-38a)一、土坡天然土坡天然土坡 (natural s

38、oil slopenatural soil slope)人工土坡人工土坡(artificial soil slopeartificial soil slope)二、滑坡(land slopeland slope)土中一部分土体对另一部分土体产生土中一部分土体对另一部分土体产生相相对位移对位移，以致丧失原有稳定性的现象。，以致丧失原有稳定性的现象。挖方边坡挖方边坡填方边坡填方边坡小结：三、土坡滑动面的形状三、土坡滑动面的形状三、土坡滑动面的形状三、土坡滑动面的形状 (填空常考题）填空常考题）填空常考题）填空常考题）无粘性土坡无粘性土坡无粘性土坡无粘性土坡平面滑动面平面滑动面平面滑动面平面滑动面粘

39、粘粘粘性性性性土土土土坡坡坡坡圆圆圆圆弧弧弧弧曲曲曲曲面面面面坝基中存在软弱夹层坝基中存在软弱夹层坝基中存在软弱夹层坝基中存在软弱夹层复合滑动面复合滑动面复合滑动面复合滑动面1 1、全干或全淹的均质土坡、全干或全淹的均质土坡、全干或全淹的均质土坡、全干或全淹的均质土坡四、无粘性土边坡的稳定性分析四、无粘性土边坡的稳定性分析土坡稳定安全系数土坡稳定安全系数(safety factor)2、有渗流作用的均质土坡土坡稳定安全系数土坡稳定安全系数土坡稳定安全系数土坡稳定安全系数(safety factorsafety factor)当渗流在逸出段顺坡面流动时当渗流在逸出段顺坡面流动时1、瑞典圆弧法、瑞

40、典圆弧法2、泰勒图表法、泰勒图表法3、条分法、条分法不考虑条间作用力的太沙基条分法不考虑条间作用力的太沙基条分法假定条间水平作用力位置的非圆弧普遍假定条间水平作用力位置的非圆弧普遍条分法条分法(简布法简布法)只考虑条间水平推力，忽略条间切向力只考虑条间水平推力，忽略条间切向力的简化毕肖普公式的简化毕肖普公式五、粘性土边坡的稳定性分析五、粘性土边坡的稳定性分析五、粘性土边坡的稳定性分析五、粘性土边坡的稳定性分析粘粘粘粘性性性性土土土土坡坡坡坡圆圆圆圆弧弧弧弧曲曲曲曲面面面面1、瑞典圆弧法、瑞典圆弧法2、泰勒图表法利用图解法解决两利用图解法解决两个土坡稳定性问题个土坡稳定性问题:1 1、求坡高；、

41、求坡高；2 2、求坡角。、求坡角。泰勒图表法的适用范围：泰勒图表法的适用范围：坡高坡高10m10m的均质土坡的均质土坡3、条分法不考虑条间作用力的太沙基条分法(要求推证过程)只考虑条间水平推力的简化毕肖普公式：P220 式式(9-13a，b)假定条间水平作用力位置的非圆弧非圆弧普遍条分法(简布法)五、最危险滑动圆心位置的确定1.1.费伦纽斯法费伦纽斯法2.2.陈惠发法陈惠发法3.3.张天宝法张天宝法 六、边坡稳定分析的总应力法和有效应力法七、土石坝边坡稳定最不利工况七、土石坝边坡稳定最不利工况 稳定渗流期下游边坡稳定渗流期下游边坡施工期上下游边坡施工期上下游边坡库水位骤降期上游边坡库水位骤降期

42、上游边坡稳定渗流期：稳定渗流期：坝体内施工期由填筑土体产生的超静孔压已全坝体内施工期由填筑土体产生的超静孔压已全部消散，水库长期蓄水，上下游水位差在坝体部消散，水库长期蓄水，上下游水位差在坝体内形成稳定渗流，坝体内流网可唯一确定。内形成稳定渗流，坝体内流网可唯一确定。坝坝体内各点孔压均能流网确定体内各点孔压均能流网确定。用有效应力法而不用总应力法。用有效应力法而不用总应力法。代替近似法（代替近似法（Replaced approximate method）(9-23)自由水面以下，下游水位以上部分自重：计算下滑力时用自由水面以下，下游水位以上部分自重：计算下滑力时用饱和容重，计算抗滑力时用浮容重

43、。饱和容重，计算抗滑力时用浮容重。施工期：施工期：对于渗透系数小、填筑速度快的粘性填土，随着对于渗透系数小、填筑速度快的粘性填土，随着坝体填土逐渐加高，下部填土受到上部填土压力坝体填土逐渐加高，下部填土受到上部填土压力作用，来不及固结，出现超静孔隙水压力。作用，来不及固结，出现超静孔隙水压力。可用有效应力法也可用总应力法。可用有效应力法也可用总应力法。总应力法总应力法:UU剪或剪或q剪剪有效应力法有效应力法:库水位降落期：库水位降落期：可用有效应力法也可用用总应力法。可用有效应力法也可用用总应力法。总应力法总应力法:CU剪或剪或cq剪剪八、复合滑动面的稳定性分析八、复合滑动面的稳定性分析P P1 1 、P P2 2 的求解：精确法和简化法的求解：精确法和简化法(P(P1 1 P Pa a、P P2 2=P=Pp p)