表層深層滑動邊坡穩(wěn)定性

邊坡穩(wěn)定性分析

Stabilityanalysisofsoilslopes坡肩坡頂坡面坡角坡趾坡高具有傾斜面的土體1概述2表層滑動的穩(wěn)定分析3深層滑動的穩(wěn)定分析4水對邊坡穩(wěn)定的影響第八章邊坡穩(wěn)定性分析§1概述1．天然土坡

江、河、湖、海岸坡一、土坡：具有傾斜面的土體

山、嶺、丘、崗、天然坡2．人工土坡

挖方：溝、渠、坑、池¤

填方：堤、壩、路基、堆料二.滑坡什么是滑坡？為什么會滑坡？一部分土體在外因作用下，相對于另一部分土體滑動二.滑坡1．滑坡的危害：

土、巖體滑坡是重大的自然災害 我國是滑坡災害頻發(fā)的國家§1概述二.滑坡-—滑坡的主要形式崩塌平動轉(zhuǎn)動流滑

泥石(洪)流總是與暴雨或山洪相聯(lián)系，是在有足夠外部水流(或降雨)參與下形成的一種高密度“流體”。§1概述二.滑坡2．造成滑坡的原因

降雨、蓄水、使巖土軟化，壩背水坡浸潤線存在滲透力1）振動：地震、爆破2）土中含水量和水位變化3）水流沖刷：使坡腳變陡4）凍融：凍脹力及融化含水量升高5）人工開挖：基坑、船閘、壩肩、隧洞出入口原因：(1)外界的作用破壞了土體原來的應力平衡狀態(tài)，增大了滑動面上的滑動動力；(2)土體抗剪強度由于受到外界各種因素的影響而降低。§1概述

土體滑坡形態(tài)格式各樣，主要取決于土的性質(zhì)和工程地質(zhì)構(gòu)造。1.粗粒土坡的滑坡深度淺、形狀接近于平面;2.粘性土滑坡面深度到坡體內(nèi)，均質(zhì)粘性土坡滑動面的形狀按塑性理論分析為對數(shù)螺旋曲面，在計算中通常以圓弧面代替。3.判斷邊坡的穩(wěn)定性，是以計算滑動土體的抗滑力和滑動力的比值為依據(jù)。比值大于1為安全，等于1為達到極限狀態(tài)，小于1不安全。應如何分析、判斷邊坡的穩(wěn)定性？§2

表層滑動的穩(wěn)定性分析土邊坡對象：無粘性土坡破壞形式：表面淺層滑坡強度參數(shù)：內(nèi)摩擦角

考察一無限長坡，坡角為

分析一微單元AWTNaA分析方法：考慮為無限長坡安全系數(shù)：一.無滲駱流的忽無限歇長土臥坡1）微克單元A自重:W=

V2)沿坡滑動力：3)對坡面壓力：(由于酒無限租土坡雕兩側(cè)催作用泊力抵粥消)4）抗滑力：5)抗滑掉安全響系數(shù)：§2表層穴滑動凈的穩(wěn)涂定性咸分析RNWANWTaWRNlh無滲地流的備無限己長土佛坡討論當

=

時，F(xiàn)s=1轎.0，天然祖休止械角可見洲安全鋼系數(shù)旺與土球容重

無關與所車選的泳微單果元大仙小無除關。即坡戀內(nèi)任踏一點徑或平往行于聲坡的田任一跪滑裂監(jiān)面上安環(huán)全系隱數(shù)Fs都相獎等思考題：干坡與靜水下，若坡中

不變，F(xiàn)s有什么變化

§2表層版滑動丈的穩(wěn)佛定性欺分析二.有滲籮流情削況(3)抗滑力：

(2)滑動力：2．有沙滲流紡砂土州邊坡愁安全果系數(shù)(4萌)抗滑劃安全幣系數(shù)：滲透力平行坡面NWTAaWRNlhJRNWJ滲透力：底面納支撐驚力N，底箱面抗宏滑力R(1徐)取微睬單元A的土巖骨架桐為隔饑離體拳，作迎用力§2表層揉滑動舅的穩(wěn)垮定性浪分析自重利：二.有沿欄坡滲集流情司況3.討床論與所都選

V大小辣無關卡，亦辯即在本這種休坡中兵各點無安全芬系數(shù)檢相同與容虹重有盯關aWTNAlh§2表層陣滑動青的穩(wěn)折定性陵分析與無絹滲流始比較Fs減小俯近一秧倍注：意采味著勤原來吼穩(wěn)定遣的坡異，有堂沿坡曉滲流掏時可楚能破筐壞§3深層也滑動饅的穩(wěn)縱定性斷分析土層嗓性質(zhì)茂：粘扛性土塞、土脂質(zhì)均遣勻強度錘參數(shù)炒：粘啄聚力C，內(nèi)摩沒擦角

破壞篇形式孩：實闖際滑僑坡表體明，嗚對于擊粘性急、均飲勻土尚坡，緒在平瘡面應炸變條勁件下愿，其塑滑動眾面與餓圓弧斃（圓閃柱面碎）近麗似。OR二、然圓弧冠滑動脖面的纏整體需穩(wěn)定暫分析基本槐概念土坡素在自穩(wěn)重作蕉用下繭產(chǎn)生膀如圖欠的滑訊動，蛛根據(jù)抬抗滑兔動力才矩和謀滑動瀉力矩張的平咱衡關晶系，士有土荷坡穩(wěn)褲定性箭安全大系數(shù)蠅如下虜：圖8.小7土體論的整摸體穩(wěn)垃定分您析§3深層泊滑動蠶的穩(wěn)仔定性柱分析總體鉆說有哄兩種墊分析窗方法債：（1）整稱體圓許弧滑桌動法呀。主皆要適韻用于精均質(zhì)攜簡單企土坡暫。所掘謂簡竊單土賊坡是漸指土舒坡的股坡度剖不變凍，頂繡面和你地面澇水平密，且債土質(zhì)球均勻響，無紫地下士水。（2）條剪分法券。條客分法罰對非貍均質(zhì)羊土坡尿、土鄙坡外貞形復陶雜、灰土坡展部分蓮在水初下情繳況均隊適用捐。2.分析蠟計算視方法

均質(zhì)土

二維

圓弧滑動面

滑動土體呈剛性轉(zhuǎn)動

在滑動面上處于極限平衡狀態(tài)1）假坑設條象件：圖8.銳8土體莖的整僚體穩(wěn)膝定分氧析二、吃圓弧掘滑動寶面的枝整體是穩(wěn)定懂分析§3深層匙滑動印的穩(wěn)晃定性蒸分析2）平究衡條壤件（映各力港對O的力川矩平京衡）(1偷)滑動菠力矩：(3登)安全斷系數(shù)：當

=0（粘罷土不黃排水丸強度彎）時跳，(2屠)抗滑貼力矩：fWROBdACθ為AC弧二、暈圓弧焰滑動縣面的此整體眉穩(wěn)定擇分析§3深層菜滑動孝的穩(wěn)墊定性澆分析討論:(1會)當

0時，

n是L(親x,北y)的函者數(shù)，秒無法叫得到Fs的理冬論解(2繁)其中押圓心O及半禁徑R是任祝意假照設的膜，還盲必須萄計算刮若干今組（O,犧R）找間到最盈小安錘全系摟數(shù)——胞—最可籠能滑捐動面(3獲)適用國于飽五和粘樓土§3深層墓滑動珠的穩(wěn)喘定性菌分析三、艘條分宰法的閥基本壞原理1．原忌理則，無法疫求理棄論解鞠，是氣一雄個邊辛值問失題，俘應通凍過數(shù)貸值計喬算解躲決。販一個碌簡化乎解決商方法辣是將婚滑動帖土體乓分成而條—條分刻法。實姐際是擊一種圍離散鳥化計就算方跌法整體珠圓弧臨法中負的抗直滑力尿矩：

n是l(蒸x,頓y)的函李數(shù)，權(quán)若

n不為乳零AORC

sbB-2-101234567§3深層邪滑動清的穩(wěn)他定性姜分析2．條征分法殖中的謹力和恐求解衛(wèi)條件Wi大小寬和方冰向已崖知；滑動臟面上翁的Ni、Ti(含cili和Nitg億φi)大小敏未知盈；土條粘兩側(cè)序，EiFihi由前骨一個武土條倚計算辭得出,Ei＋1、Fi＋1、hi＋1未知夾；可見毫，作醫(yī)用在險土條充上的秋作用余力有5個未情知數(shù)話，可邪以建蠢立3個平摸衡方湯程，抓故為特靜不鼻定問閣題。（1）未歸知量闖數(shù)目胡：WihiEihi+府1Fi+靜1Ei+歷1NiTiFi§3深層頑滑動飄的穩(wěn)油定性動分析(2禿)力平革衡條取件（剃求解辯條件潤）簡化壞計算撓方法抄：1.不考們慮土閱條間肌的作飽用力港，或延只考加慮其汪中的荷一個蜘；2.假設薦條間蠶力的腸作用御方向督或規(guī)付定Ei和Fi的比懂值；3.假定劉條塊恢間力饞的作崗用位拔置，hi已知發(fā)。四.簡單坦條分座法（幅瑞典年條分噴法）1．基納本假格設：費倫掉紐斯格假設扇土條俯兩側(cè)謀的合穩(wěn)力相圍等，蘿作用讀線重渠合，以即土功條兩取側(cè)的貌作用口力相土互抵峽消。律此時網(wǎng)土條編上的抗作用遍力僅找有自戲重和宅滑動勉面上遍的兩屢個分廁力。、2．計膛算方維法：計算生土條桐自重將土張條自思重分灰解§3深層資滑動吊的穩(wěn)守定性孫分析四.簡單炊條分始法（固瑞典輸條分倍法）滑動駝面上條土的失抗剪稠強度顫為：計算孤滑動京力矩嬸和穩(wěn)且定力塘矩:計算迎土坡董的穩(wěn)營定安稿全系窯數(shù)對于庸均質(zhì)歪土坡§3深層汗滑動倚的穩(wěn)非定性暢分析3.簡單榴條分爹法計油算步各驟圓心O，半葵徑R（如擋圖）分條紙：b=自R/豈10編號拒：過犧圓心違垂線滿為0#條中央線列表篩計算liWi

i變化濱圓心O和半略徑RFs最小EN能DAORC

sbB-2-1012345674.瑞典架簡單擋條分找法的押討論忽略賭了條陜間力繡，所計算烈安全烏系數(shù)K值偏小；假設境圓弧沈滑裂鋼面，贈使K值偏大；總渣體結(jié)果刃是K值偏小。

越大(條間潤的抗多滑作蜓用力境越大乖)，K值越偏音小。假設沃圓弧顛滑裂廟面，估與實志際滑酬裂面玩有差你別。一般剩情況訴下，F(xiàn)s偏小10略%左右迎工程畢應用枝中偏考于安辨全由于黑忽略耕了條宵塊間展的作蠅用力榜，只煎滿足昨力矩堵平衡閉，不越滿足酒靜力雹平衡版。§3深層豬滑動隊的穩(wěn)屠定性蔬分析四、裕畢肖普（Bi賢sh堆op鄰）法畢肖活普（A·W·Bi潑sh饒op）19揉55年提顧出的事一種溜簡化報計算鹽方法憂。洽該方脈法可仿以考飾慮條袋塊間著的作下用力誼。但談在考愚慮整馳個滑捐動土曲體力隨矩平搬衡條鉆件時蒸，認粉為各尋土條爐的作溜用力昂對圓畫心力擺矩之舞和為嘗零?！?深層幸滑動號的穩(wěn)羨定性夢分析1.原理日與特率點假設估滑裂染面為甜圓弧不忽賺略條醒間作存用力土條辮的滑祖裂面慚上滿瞧足極華限平擋衡條蚊件土條隱在y方向車上（程豎直掩）達梳到靜奇力平務衡總體涂對圓填心O力矩僑平衡四、珍畢肖普（Bi坑sh籍op梢）法2.推導醬過程豎向顫平衡億條件幣：若土勸條的來穩(wěn)定擱安全螞系數(shù)僻為K，拋與滑應動面桿上的慶切向孝力相嬸平衡苗的條墻件有何：§3深層顯滑動慮的穩(wěn)采定性駛分析參數(shù)櫻包墳含有K，是岔一超鄙越方飄程。貢采用吩試算褲的方度法。查曲領線的羞方法僅。3.畢肖壇甫法琴計算獵步驟圓心O，半棗徑R設K=擊1.某0計算mqiYE田SFs最小EN評D計算K/NoYE駕SNo四、寒畢肖普（Bi指sh緩op近）法4.小結(jié)滿足前整體攝力矩豪平衡口條件袖；滿足排各條矩塊力副的多惰邊形革閉合革條件眼，但國不滿陳足條耳塊的托力矩鬧平衡兼；假設穿條塊就間作之用力賤只有柔法向稻力沒之有切稈向力騙；滿足招極限飾平衡風條件戰(zhàn)。得到粥的安席全系怕數(shù)較狀瑞典張條分迫法略冷高一塌些?！?深層已滑動博的穩(wěn)秧定性羞分析五.普遍訂條分綁法（站簡布Ja劃nb闊u法）1.思路假設陜了土某體條咳塊間汁的水咐平作喜用力死的位翅置。由此莊可以參獲得崗，每攤個條爪塊都攻滿足填全部手靜力扭平衡斗條件糟和極銷限平感衡條輝件，非滑動咸土體惕的整騎體力雖矩平役衡條鎖件也市自然艙得到蠻滿足呀。該方銳法適圖用于輪任何突滑動貼面而鄙不必熟規(guī)定奔滑動稅面是造一個山圓弧撿面。該方扛法由深簡布醬提出涉。§3深層律滑動戰(zhàn)的穩(wěn)孕定性濫分析五.普遍透條分挺法（千簡布Ja傍nb放u法）AORC

ibB

idiTiNiWiWihiPihi+1Pi+1Hi+1NiTiHiX

i

h假定條塊間水平作用力的位置2.受力嚷狀態(tài)中分析§3深層頁滑動菜的穩(wěn)哥定性寇分析3.簡布洽法計柔算步但驟令△Hi＝0計算K/計算△Pi計算KK－K/<△EN磨D計算PiNo計算△HiYE等S土坡坡度（豎直:水平）坡角β1:0.5860°29°40°1:145°28°37°1:1.533°41′26°35°1:226°34′25°35°1:318°26′25°35°1:414°02′25°37°1:511°19′25°37°β1及β2的取梁值六、然圓弧升滑動旅面的叮整體離穩(wěn)定冰分析§3深層章滑動灘的穩(wěn)轟定性攀分析七.幾種做分析燭計算當方法型的總涉結(jié)§3深層毀滑動呆的穩(wěn)接定性護分析八、艇邊坡主穩(wěn)定墻分析踩圖解剖法土坡述穩(wěn)定尿分析劣工作爬量很納大，參許多撫學者暈整理盛出坡鉗高H、坡攪角α、與為土的構(gòu)抗剪梳強度拜指標c、φ和γ之間罷的關級系，仁并繪伶制如蟻圖關謊系，匠直接膀計算父土坡盛穩(wěn)定武性。姻即知左道其躍中4個參個數(shù)就歸可以賴計算蛋剩余渠的數(shù)并值?！?深層姐滑動道的穩(wěn)仇定性凍分析§4水對砌邊坡厘穩(wěn)定密的影凡響從本射質(zhì)上茄講，筑水的閑浸入疾將使或土的宰抗剪菠強度小指標貌降低潮、有返效應貍力減疏小，捏土體欄抗滑戀動能享力減都小，放導致攏邊坡愁失穩(wěn)廊。一、竟土的監(jiān)抗剪捆強度癢指標衡及安受全系嶼數(shù)的烘選用抗剪強度指標允許安全系數(shù)說明固結(jié)快剪1.10~1.30土坡上超載q引起的抗滑力矩可全部采用或部分采用，視土體在q作用下固結(jié)程度而定；q引起的滑動力矩應全部計入三軸不排水剪1.30~1.50孔隙水壓力采用與計算情況相應的數(shù)值十字板剪1.10~1.30需考慮因土體固結(jié)引起的強度增長快剪1.00~1.20需考慮因土體固結(jié)引起的強度增長；考慮土體的固結(jié)作用，可將計算得到的安全系數(shù)提高10%§4水對盛邊坡臂穩(wěn)定介的影擊響二、腥有水另滲流鞠時的丹土坡僚穩(wěn)定眠計算浸潤慎線以縫下部則分應撇考慮甘水的滋浮力私作用邊，采辰用浮飄重度氣，動輩水D可按螺下式?jīng)_計算:三、哈按有舍效應丹力法時分析寬土坡烘穩(wěn)定通過遭對總娛應力惕法的蚊計算盡公式只進行健修正閥，得宜到有責效應妄力法辟的計淘算公獎式：§4水對染邊坡籮穩(wěn)定烏的影霸響三、貢有裂賀隙的賞土坡攔穩(wěn)定不平謠衡推悄力傳挑遞法巷－基誦本假青設和良受力頑分析山區(qū)點土坡垮往往抵覆蓋敵在起需伏變知化的時基巖聚上，左土坡營失穩(wěn)組多數(shù)等沿這匙些界被面發(fā)助生，鬼形成彈折線嚴滑動篇面，捎對這羊類邊值坡的捉穩(wěn)定其分析殊可采辭用不璃平衡角推力猶傳遞互法。不平牧衡推灑力傳喘遞法席－基闊本假炎設和礎受力雨分析基本繡假定如：1.滑坡考體不氣可壓賭縮并飄作整廊體下凈滑，桃不考優(yōu)慮條說塊間栽擠壓架變形呼；2.條塊面之間費只傳酒遞推晚力不諒傳遞啊拉力洪，不厚出現(xiàn)紐奉條塊演間的障拉裂登；3.塊間蹈作用馳力（筆即推拋力）崗以集程中力握表示眼，它倆的作鋸用線耽平行青于前啊一塊京的滑談面方乎向，故作用良在分塞解面惜的中寧點；4.垂直京滑坡企主軸劑單位他長度振（一渣般為1m）寬察的巖便土體秤作計漂算的旅基本忘斷面執(zhí)，不堂考慮敵條塊聽兩側(cè)偏的摩翁擦力腦。不平濾衡推品力傳臟遞法軍－計譽算公這式推巨導力平除衡莫爾屠庫侖非準則式中湖第1項表鵝示本減土條炒的下劇滑力趣，第2項表昌示土號條的鏟抗滑冊力，江第3項表萍示上綿一土鋼條傳緞下來板的不灰平衡潔下滑魔力的伏影響問，明稱勒為傳烤遞系艦數(shù)。不平想衡推績力傳烏遞法錘－計鼓算步胡驟不平我衡推蠶力傳哀遞法扯計算忍時，案先假奮設安唇全系摔數(shù)為1，然凱后從泄坡頂險的一蓄條開幸始逐顫條向特下推導求Pi，直翻至求國出最換后一裝條的囑推力Pn，Pn必須馬為零嫌，否耍則要迎重新炭假