边坡稳定分析精品课件.ppt

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1、边 坡 稳 定 分 析无粘性土坡稳定分析由于无粘性土土粒之间无粘聚力，因此，只要位于坡面上的土单元能够保持稳定，则整个土坡就是稳定的。有渗流作用时的无粘性土土坡粘性土坡整体圆弧滑动粘性土由于土粒间存在粘聚力，发生滑坡时是整块土体向下滑动，坡面上任一单元体的稳定条件不能用来代表整个土坡的稳定条件。按平面问题考虑，将滑动面以上土体看作刚体，并以它为脱离体，分析在极限平衡条件下其上各种作用力，而以整个滑动面上的平均抗剪强度与平均剪应力之比来定义土坡的安全系数。整体圆弧滑动稳定分析u=0分析法一般情况下，土的抗剪强度是随着滑动面上的法向力的改变而变化的。对于饱和粘土，在不排水剪条件下u=0，则有f=c

2、u粘性土坡坡顶出现裂缝时的计算条分法及其受力分析假定滑坡体和滑面以下土体均为不变形的刚体，滑面为连续面，滑面上各点的法向应力采用条分法获得，分析每一土条受力，根据滑块刚体极限平衡条件，假定整个滑面上各点的安全系数相等，确定安全系数。条分法实际上是一种刚体极限平衡分析法。其基本条分法实际上是一种刚体极限平衡分析法。其基本思路是：假定边坡的岩土体坡坏是由于边坡内产生思路是：假定边坡的岩土体坡坏是由于边坡内产生了滑动面，部分坡体沿滑动面而滑动造成的。滑动了滑动面，部分坡体沿滑动面而滑动造成的。滑动面上的坡体服从破坏条件。假设滑动面已知，通过面上的坡体服从破坏条件。假设滑动面已知，通过考虑滑动面形成的

3、隔离体的静力平衡，确定沿滑面考虑滑动面形成的隔离体的静力平衡，确定沿滑面发生滑动时的破坏荷载，或者说判断滑动面上的滑发生滑动时的破坏荷载，或者说判断滑动面上的滑体的稳定状态或稳定程度。该滑动面是人为确定的，体的稳定状态或稳定程度。该滑动面是人为确定的，其形状可以是平面、圆弧面、对数螺旋面或其他不其形状可以是平面、圆弧面、对数螺旋面或其他不规则曲面。隔离体的静力平衡可以是滑面上力的平规则曲面。隔离体的静力平衡可以是滑面上力的平衡或力矩的平衡。隔离体可以是一个整体，也可由衡或力矩的平衡。隔离体可以是一个整体，也可由若干人为分隔的竖向土条组成。由于滑动面是人为若干人为分隔的竖向土条组成。由于滑动面是

4、人为假定的，我们只有通过系统地求出一系列滑面发生假定的，我们只有通过系统地求出一系列滑面发生滑动时的破坏荷载，其中最小的破坏荷载要求的极滑动时的破坏荷载，其中最小的破坏荷载要求的极限荷载与之相应的滑动面就是可能存在的最危险滑限荷载与之相应的滑动面就是可能存在的最危险滑动面。动面。条分法及其受力分析 将土坡作为平面问题，对每个土条可分别列两个正交方向的静力平衡方程和一个力矩平衡方程 3n个方程瑞典条分法假设滑动面为圆弧，不考虑条间力，减少2n-2个未知量瑞典条分法成层土和坡顶有超载时安全系数的计算有地下水和稳定渗流时安全系数的计算考虑地震作用时安全系数计算在地震区，由于地壳的振动而引起动力作用，

5、将影响到边坡的稳定性，在分析时必须予以考虑。根据规范推荐的方法，采用拟静力法。假定在地震时每一土条重心处作用着一个水平向的地震惯性力，对于设计烈度为8，9度的建筑物，则同时还要加上一个竖向的地震惯性力。由于这两个惯性力的影响，边坡的安全系数将减小。Bishop条分法假定滑动面为圆弧面，考虑了土条侧面的作用力，假定各土条底部滑动面上的抗滑安全系数相同，即等于滑动面的平均安全系数。Bishop采用了有效应力方法推导公式，该法也可用总应力分析Bishop有效应力分析Bishop有效应力分析力矩平衡简化后得：Bishop总应力分析非圆弧滑动面土坡稳定分析无粘性土坡滑面一般为平面，均质粘性土坡滑面一般为

6、圆弧面当边坡中存在明显的软弱夹层时，或在层面倾斜的岩面上填筑土堤、挖方中遇到裂隙比较发育的岩土体或有老滑坡体等滑坡将在软弱面上发生，其破坏面将与圆柱面相差甚远。圆弧滑动分析的瑞典条分法和Bishop法不再适用Janbu和不平衡推力传递法杨布普遍条分法基本假设和受力分析杨布普遍条分法杨布法计算公式力平衡力矩平衡杨布普遍条分法杨布法计算公式计算步骤（1）（2）（3）（4）杨布条分法基本可以满足所有的静力平衡条间，所以是“严格”方法之一，但其推力线的假定必符合条间力的合理性要求（即土条间不产生拉力和剪切破坏）。不平衡推力传递法基本假设和受力分析山区土坡往往覆盖在起伏变化的基岩上，土坡失稳多数沿这些界

7、面发生，形成折线滑动面，对这类边坡的稳定分析可采用不平衡推力传递法假定条间力的合力与上一土条底面平行，这样就确定了条间力的作用方向，减少了n-1个未知量，然后根据各分条力的平衡条件，逐条向下推求，直至最后一条土条的作用力为零不平衡推力传递法计算公式推导力平衡莫尔库仑准则不平衡推力传递法计算步骤不平衡推力传递法计算时，先假设安全系数为1，然后从坡顶的一条开始逐条向下推求Pi，直至求出最后一条的推力Pn，Pn必须为零，否则要重新假定安全系数，重新计算。使用不平衡推力法计算时，抗剪强度指标可根据土的性质和当地经验，采用试验和滑坡反算相结合的方法确定分条之间不能承受拉力，所以任何土条的推力如果为负，则推力不再向下传递，而对下一土条取推力为零。