第六章 土坡穩定分析一.土坡：具有傾斜面的土體1．天然土坡江、河、湖、海岸坡一.土坡：具有傾斜面的土體1．天然土坡貴州洪家渡山、嶺、丘、崗、天然坡一、土坡：具有傾斜面的土體2．人工土坡¤挖方：溝、渠、坑、池露天礦一、土坡：具有傾斜面的土體2．人工土坡¤填方：堤、壩、路基、堆料小浪底堆石壩二.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： 滑坡是重大自然災害：土、巖 我國是滑坡災害頻發國家二.滑坡2．造成滑坡的原因：

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）土中水位升、降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、隧洞出入口二.滑坡滑坡的形式平動崩塌轉動流滑江西省江新洲洲頭北側蹋岸漫灣滑坡1989年1月8日坡高103m地質：流紋巖中有強風化的密集節理，還包括一個小型不連續面。事故：電站廠房比計劃推遲一年，修復時安裝了大量預應力錨索。壩體內浸潤線太高溝后面板堆石壩一.無滲流的無限長土坡1）微單元A自重:W=V2）沿坡滑動力：3）對坡面壓力：（由于無限土坡兩側作用力抵消）

4）抗滑力：5）抗滑安全系數：WTNaA坡與水平夾角為砂土內摩擦角無滲流的無限長土坡討論當=時，Fs=1.0，天然休止角可見安全系數與土容重無關思考題：在干坡及靜水下坡中，如不變，Fs有什么變化與所選的微單元大小無關。即坡內任一點或平行于坡的任一滑裂面上安全系數Fs都相等二.有沿坡滲流情況1．沿坡滲流的情況：

降雨水位驟降的土壩（堤）上游正常蓄水土壩下游二.有沿坡滲流情況(1)自重：取微單元A，以土骨架為隔離體，作用力：(2)滲透力：（方向：平行于土坡）(3)滑動力：(4)抗滑力：(5)抗滑安全系數：W’T’N’aAhl2．無限長有沿坡滲流的砂土坡安全系數二.有沿坡滲流情況與無滲流比較Fs減小近一倍

注：意味著原來穩定的坡，有沿坡滲流時可能破壞3.討論思考題:

推導有垂直向內滲流時，砂土坡安全系數為多少？與所選V大小無關，亦即在這種坡中各點安全系數相同與容重有關§7.3粘性土坡的穩定分析由于存在粘聚力C，與無粘性土坡不同其危險滑裂面位置在土坡深處，對于均勻土坡，在平面應變條件下，其滑動面可用一圓弧（圓柱面）近似。二、整體圓弧法（瑞典圓弧法）（一）分析計算方法1．假設條件：均質土二維圓弧滑動面滑動土體呈剛性轉動在滑動面上處于極限平衡條件二、整革體圓弧少法（瑞市典圓弧術法）（一）劃分析計棵算方法2.耐平衡條件（各力對腫O的力矩延平衡）(1)滑動力矩：(3)安全系數：當=0（粘土不排水強度）時，注：（其中是未知函數）(2)業抗滑力撐矩：（二）討右論.當0時，n是l(x蕩,y)的函數，賠無法得到Fs的理論解.宅其中圓揭心O及半徑R是任意莊假設的物，還必稍須計算若情干組（O,枕R）找到最小看安全系數———最可能園滑動面最危險友滑裂面躺的經驗界方法1）圓心12交點第一木步（過坡摸角）2）圍線脂上述O變爪化幾個圓早心，然后鑒根據趨勢找最低知安全系笛數中心二、條分蓋法的基本吃原理及分冤析1．原龍理注:（無法導求理論解您，是一父個邊值問職題，應通聚過數值計厲算解決。張但有限元買法往往無定法給出安石全系數，樣且受本構酬模型影響此，一個簡理化解決方尺法是將滑傳動土體分事成條——條分法。實際是池一種離散站化計算方替法）整體圓弧法：n是l(x,y)的函數2.陷條分法姨中的和摟求解條毒件第I條當土的作所用力2．條舊分法中蓮的力和糾求解條療件Wi是已知閑的作用在土們條體底部密的力與作駐用點：NiTi梯ti共3n個作用在邊召界上的力妙及作用點熔：PiHihi共3(n-1聽)個（兩端妻邊界是壺已知的弱）假設總體稱安全系數及為Fs（且每條Fs都相等膀）共1個未知數遙合計=3n+3熟(n-駐1)+鄙1=6孝n-2（1）鹽共n條捉土的未淡知量數稻目(2)貝力平浙衡條件息（求解旅條件）各條：水平向靜足力平衡條格件：2x=0共n個垂直向靜膊力平衡條蠶件：2y=0共n個力矩平衡爸條件：2M0=0共n個在n個滑動陽面上各杰條處于塞極限平畜衡條件販：共n個求解條件器共4n個（3）討元論由于未允知數為6n-2個求解條件涌為4n個二者相差(2n-2)因而出現朵了不同的虎假設條件否，對應不抱同計算方藍法整體圓弧會法：n=1幸,雙6勇n-2輩=4n簡單(瑞典)條分迷法：Pi=Hi=hi=0,ti=li/2共3（n-1）個其他方綱法：大多是輩假設力作用點僑位置或忽略一烤些條間蓮力三.儀簡單條分竟法（瑞典產條分法）1．基本絹原理：忽略了漏所有條貨間作用騰力，即推：Pi=Hi=hi=03n-3ti=li/2n共計減錦去4n-戒3未知數未知數狼為2n+12.安謝全系數計酸算Ni方向靜力機平衡（n個）求解方程（2n+拌1）個滑動面身上極限確平衡（n個）總體對拐圓心的它力矩平割衡滑動折力矩=疫抗滑力耐矩（1薪個）3.奴簡單活條分法先計算步橋驟圓心O，艱半徑R（懼如圖）分條：欣b=R琴/10編號：過咱圓心垂線妙為0#條脊中線列表計算響liWii變化圓忌心O和諷半徑RFs最蘆小END4.惰簡單條廁分法的三討論*由超于忽略3信條間力，循有4n個婆平衡條件片。實際用舍2n+1駛個，有些平衡窄條件不能稠滿足忽略了條間力讓，所計算安嚷全系數Fs偏小，假設圓優弧滑裂面運，使Fs偏大，判最終結撇果是Fs偏小，越大Fs越偏小假設圓弧滑裂面，茄與實際滑裂面有差別一般情況緊下，F2偏小10帖%左右工捎程應用中錢偏于安全0#條水秀平方向力不平妻衡1.原爺理與特點假設滑懼裂面為亂圓弧不忽略條未間作用力在每條冰的滑裂略面上滿氏足極限逝平衡條蒼件每條上徐作用力霉在y方向（豎蹦直）上靜禍力平衡總體對圓考心O為矩平衡DPi不出現注：（未考慮異各條水平啄向作用力剖及各條力望矩平衡條解件，實際善上條件不妙夠：缺Hi，共(客n-1伏)個條陰件設Hi=0則條愿件夠了—銷—簡化B伸isho扎p法，忽屋略條間切從向力）四、畢批肖甫（棄Bis銜hop猾）法求解條件平衡條舍件：2n+究1未知條件喊：6n-哥21）由于毒豎向力平效衡Pi(Pi)不蹤蝶出現巨—圖（n-益1）2）不游計各條柔力矩平幻玉衡踐ti及hi—（2烈n-1填）3)恨假緞設Hi=0（沾不計條叛間切向脈力）碗—(該n-1終)2．安開全系數皮公式其中3.軋畢肖纖甫法計有算步驟圓心O貍，半徑蝕R設F毫s=1猜.0計算mqiYESFs最干小END計算NoYESNo五.疫普遍條徐分法（狡簡布Janb半u法）五.普旦遍條分法潤（簡布Jan市bu法）1．原理蹄與特點（3）雁6n-母2個屈未知數(1)衛任意形式編滑裂面，虧不一定圓拜弧共計蒼6n-么1個康條件(2)假設Ni作用點DH/2 nPi沿直線分布 n-1 4n五.普夸遍條分法爪（簡布Janb告u法）2．安全鄙系數公式計算比暮較繁雜六.悲幾種分澆析計算買方法的澇總結一.茫兩種偏分析法有效應照力法：使用有效毛應力強度卻指標c、蓋總應力法：使用總應暴力強度指此標cu或ccu、cu二.鐘土壩施你工期邊汗坡穩定租分析對于均質伸粘性土壩1．總應況力法：用挽不排水強微度指標Cu，u2．有效動應力法（1）識確定土寒壩中超群靜孔隙約水壓力炮（由于進其中大著小主應難力雷大致成圖比例）二.三土壩施蝴工期邊鉛坡穩定決分析(2)繪制等寸孔壓圖(3)計算抗滑煉穩定安