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1、第九章 土坡稳定分析,坡肩 坡顶,坡面,坡角,坡趾,坡高,具有倾斜面的土体简单边坡,1 概述,2 无粘性土土坡的稳定分析,3 粘性土土坡的稳定分析,本章主要内容:,一 土坡,1 概述,二 滑坡,天然土坡,人工土坡,滑坡的危害,造成滑坡的原因,山、岭、丘、岗、天然坡,1天然土坡,江、河、湖、海岸坡,一 土坡,2人工土坡, 挖方：沟、渠、坑、池, 填方：堤、坝、路基、堆料,二 滑坡,什么是滑坡？ 为什么会滑坡？,一部分土体在外因作用下， 相对于另一部分土体滑动,1滑坡的危害：,2造成滑坡的原因,1）振动：地震、爆破,2）土中含水量和水位变化,3）水流冲刷：使坡脚变陡,4）冻融：冻胀力及融化含水量升
2、高,5）人工开挖：基坑、船闸、坝肩、隧洞出入口,2 无粘性土土坡的稳定分析,设表面浅层滑坡 强度指标：内摩擦角 对于一坡角为无限长坡 微单元A:,W,T,N,a,A,1）微单元A自重: W=V,2)沿坡滑动力：,3)对坡面压力：,(由于无限土坡两侧作用力抵消),4）抗滑力：,5)抗滑安全系数：,当=时，Fs=1.0，坡角为天然休止角,安全系数与土容重无关,与所选的微单元大小 无关。即坡内任一点或平行于坡的任一滑裂面上安全系数Fs都相等,分析小结,无粘性土坡分析方法可考虑为无限长坡,3 粘性土坡的稳定分析,1 瑞典圆弧法 2 瑞典条分法 3 简化Bishop法 4 Janbu法,主要方法:,一、
3、瑞典圆弧法,（一）分析计算方法,均质土,二维,圆弧滑动面,滑动土体呈刚性转动,在滑动面上处于极限平衡状态,1假设条件：,2.平衡条件（各力对O的力矩平衡）,(1)滑动力矩：,(3)安全系数：,当=0（粘土不排水强度）时，,(2)抗滑力矩：,W,（二）讨论,1. 其中圆心O及半径R是任意假设的，还必须计算若干组（O, R）找到最小安全系数 最危险滑动面,2.适用于饱和粘土,二、瑞典条分法,A,O,R,C,i,b,B,i,di,Ti,Ni,Wi,(一)条分法的基本原理,A,O,R,C,s,b,B,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6,7,Wi,hi,Pi,hi+1,Pi+1,Hi+1,Ni,Ti
4、,Hi,第i条土的作用力:,稳定安全系数计算:,Ni方向静力平衡,滑动面上极限平衡,总体对圆心的力矩平衡滑动力矩=抗滑力矩,第i土条受力分析:,（二）瑞典条分法计算步骤,2.以b=R/10为宽度分条,3.编号：过圆心垂线为0#条中线，右侧为正，编号递增；左侧为负，编号递减,4.列表计算 li Wi i以及安全系数,1.初选圆心O和半径R,6.算至Fs最小结束,5.变化圆心O和半径R，返回1重复步骤14,（三） 瑞典条分法的讨论,2.忽略了条间力，所计算安全系数Fs偏小，假设圆弧滑裂面，使Fs偏大，最终结果是Fs偏小，越大(条间力的抗滑作用越大),Fs越偏小,1.假设圆弧滑裂面，与实际滑裂面有差别,一般情况下，Fs偏小10%左右工程应用中偏于安全,1.原理与特点,假设滑裂面为圆弧 不忽略条间作用力 在每条的滑裂面上满足极限平衡条件 每条上作用力在y方向（竖直）上静力平衡 总体对圆心O力矩平衡,设Hi=0 简化Bishop法，忽略条间切向力,三、毕肖甫（Bishop）法,2安全系数公式,其中,3. 毕肖甫法计算步骤,1.初选圆心O，半径R,2.设Fs=1.0，计算 mqi、,3.若满足,4.若不满足，令 ,重复步骤2,5.变化圆心O和半径R，返回1重复步骤14,6.算至Fs最小结束,则进行步骤5,四、几种分析计算方法的总结,