書式設定,書式設定,第 2,第 3,第 4,第 5,*,*,粘性土的土坡稳定分析,均质粘性土的土坡失稳破坏时，其滑动面常常,是曲面，通常可以近似地假定为圆弧滑动面，一般,有以下三种形式：,圆弧滑动面通过坡脚点，称为,坡脚圆,；,圆弧滑动面通过坡面上的点，称为,坡面圆,；,圆弧滑动面通过坡脚以外的点，称为,中心圆,。,粘性土的土坡稳定分析 均质粘性土的土坡失稳破,1,圆弧滑动面分析方法,整体稳定分析法,：主要适用于均质简单土坡，即土坡上下两个面是水平且坡面为平面。,条分法,：适用于非均质土坡、土坡外形复杂、土坡部分在水下等情况。,圆弧滑动面分析方法整体稳定分析法：主要适用于均质简单土坡，即,2,瑞典条分法基本原理,条分法就是将圆弧滑动体,分成若干竖直的土条,，计算各土条对圆弧圆心,O,的抗滑力矩与滑动力矩，由,抗滑力矩与滑动力矩之比,(,稳定安全系数,),来判别土坡的稳定性。这时需要选择多个滑动圆心，分别计算相应的安全系数，其中最小的安全系数对应的滑动面为最危险的滑动圆。,瑞典条分法基本原理 条分法就是将圆弧滑动体分成,3,瑞典条分法分析步骤,(1),按比例,绘出土坡截面图（右图）；,(2),任意一点,O,作为圆心，,以,O,点至坡脚,A,作为半径,r,，作滑弧面,AC,；,(3),将滑动面以上土体竖直分成几个等宽土条，,土条宽为,0.1,r,；,(4),按图示比例计算各土条的重力,G,i,滑动面,ab,近似取直线,，,ab,直线与水平面夹角为,i,；分别计算,G,i,在,ab,面上法向分力和切向分力,:,土条两侧面上的法向力、切向力相互平衡抵消,(,由此引起的误差一般在,10%,15%),，可以不计。,瑞典条分法分析步骤(1)按比例绘出土坡截面图（右图）；,4,瑞典条分法分析步骤,(5),计算各土条底面切力对圆心的,滑动力矩,:,(6),计算各土条底面的抗剪强度所产生的,抗滑力矩,：,瑞典条分法分析步骤(5)计算各土条底面切力对圆心的滑动力矩:,5,瑞典条分法分析步骤,(7),稳定安全系数为：,(8),假定几个可能的滑动面，分别计算相应的安全系数,K,，其中,K,min,所对应的滑动面,为最危险的滑动面。,瑞典条分法分析步骤(7)稳定安全系数为：(8)假定几个可能的,6,确定最危险滑动面圆心的方法,费伦纽斯法,泰勒分析法,确定最危险滑动面圆心的方法费伦纽斯法,7,土坡边坡比,坡角,1,2,1:0.58,60,29,40,1:1,45,28,37,1:1.5,33,44,26,35,1:2,26,34,25,35,1:3,18,26,25,35,1:4,14,02,25,37,1:5,11,19,25,37,费伦纽斯法,当土的内摩擦角,=0,时，土坡的最危险圆弧滑动面通过坡脚，然后由坡角,或坡度,1:,n,查下表可得出角,1,以及,2,。过坡脚,B,和坡顶,C,分别作与坡面和水平面夹角为,1,、,2,的线,BD,和,CD,，得交点,D,即为最危险滑动圆弧圆心（见后图）。,土坡边坡比坡角121:0.586029401:1,8,费伦纽斯法,费伦纽斯法,9,土的内摩擦角,0,时，最危险滑动面也通过坡脚，其圆心在,ED,的延长线上,，见后图。,E,点的位置距坡脚,B,点的水平距离为,4.5,H,，垂直距离为,H,。,值越大，圆心越向外移。,计算时从,D,点向外延伸取几个试算圆心,O,1,，,O,2,，分别求得其相应的滑动稳定安全系数,K,1,，,K,2,，绘出,K,值曲线可得到最小安全系数值,K,min,，其相应圆心,O,m,即为最危险滑动面的圆心。,费伦纽斯法,土的内摩擦角0时，最危险滑动面也通过坡脚，其圆心,10,费伦纽斯法,费伦纽斯法,11,费伦纽斯法,实际上土坡的最危险滑动面圆心位置有时并,不一定在,ED,的延长线上,，而可能在其左右附近，因此圆心,O,m,可能并不是最危险滑动面的圆心，这时可以通过,O,m,点作,DE,线的垂线,FG,，在,FG,上取几个试算滑动面的圆心,O,1,，,O,2,，求得其相应的滑动稳定安全系数,K,1,，,K,2,，绘得,K,值曲线，相应于,K,min,值的圆心,O,才是最危险滑动面的圆心。,费伦纽斯法 实际上土坡的最危险滑动面圆心位置,12,费伦纽斯法,费伦纽斯法,13,泰勒经过大量计算分析后提出：,当,3,时,，滑动面为坡脚圆，其最危险滑动面圆心的位置，可根据,及,角值，从后图的曲线查得,和,值，作图求得。,当,=0,，且,53,时,，滑动面也是坡脚圆，其最危险滑动面圆心位置，同样可以从后图的,和,值，作图求得。,泰勒分析法,泰勒经过大量计算分析后提出：泰勒分析法,14,泰勒分析法,泰勒分析法,15,当,=0,，且,53,时,，滑动面可能是中,点圆，也有可能是坡脚圆或坡面圆，,它取决于硬,层的埋藏深度。,当土坡高度为,H,，硬层的埋藏深,度为,n,d,H,(,如后图,a),。若滑动面为中点圆，则圆心,位置在坡面中点,M,的铅直线上，且硬层相切，见,后图,a,，滑动面与土面的交点为,A,，,A,点距坡脚,B,的,距离为,n,x,H,，,n,x,可以根据,n,d,及,值由后图,b,查得。,若硬层埋藏较浅，则滑动面可能是坡脚圆或,坡面圆，其圆心位置须通过试算确定。,泰勒分析法,当=0，且53时，滑动面可能是中泰勒分析法,16,泰勒分析法,泰勒分析法,17,