《滑坡推力計算》PPT課件.ppt

第八章土坡穩(wěn)定分析 邊坡指具有傾斜坡面的巖土體 天然邊坡 人工邊坡 由于邊坡表面傾斜 在巖土體自重及其它外力作用下 整個巖土體都有從高處向低處滑動的趨勢 邊坡喪失其原有穩(wěn)定性 一部分巖土體相對另一部分巖土體發(fā)生滑動的現(xiàn)象稱為滑坡 土坡 巖坡 引起滑坡的原因 根本原因在于土體內(nèi)部某個面上的剪應力達到了它的抗剪強度 穩(wěn)定平衡遭到破壞 剪應力達到抗剪強度的起因有二 1 剪應力增加 2 土體本身抗剪強度減小 引起滑坡的原因 無粘性土坡穩(wěn)定分析 由于無粘性土土粒之間無粘聚力 因此 只要位于坡面上的土單元能夠保持穩(wěn)定 則整個土坡就是穩(wěn)定的 粘性土坡整體圓弧滑動 粘性土由于土粒間存在粘聚力 發(fā)生滑坡時是整塊土體向下滑動 坡面上任一單元體的穩(wěn)定條件不能用來代表整個土坡的穩(wěn)定條件 按平面問題考慮 將滑動面以上土體看作剛體 并以它為脫離體 分析在極限平衡條件下其上各種作用力 而以整個滑動面上的平均抗剪強度與平均剪應力之比來定義土坡的安全系數(shù) 整體圓弧滑動穩(wěn)定分析 u 0分析法 一般情況下 土的抗剪強度是隨著滑動面上的法向力的改變而變化的 對于飽和粘土 在不排水剪條件下 u 0 則有 f cu 條分法及其受力分析 假定滑坡體和滑面以下土體均為不變形的剛體 滑面為連續(xù)面 滑面上各點的法向應力采用條分法獲得 分析每一土條受力 根據(jù)滑塊剛體極限平衡條件 假定整個滑面上各點的安全系數(shù)相等 確定安全系數(shù) 條分法及其受力分析 土條間法向作用力 土條間切向作用力 安全系數(shù)Fs n 2n 2 n 1 1 條分法及其受力分析 將土坡作為平面問題 對每個土條可分別列兩個正交方向的靜力平衡方程和一個力矩平衡方程3n個方程 常用條分法 瑞典條分法簡化的bishop條分法楊布條分法不平衡推力法 瑞典條分法 假設滑動面為圓弧 不考慮條間力 減少2n 2個未知量 瑞典條分法 有地下水和穩(wěn)定滲流時安全系數(shù)的計算 考慮地震作用時安全系數(shù)計算 在地震區(qū) 由于地殼的振動而引起動力作用 將影響到邊坡的穩(wěn)定性 在分析時必須予以考慮 根據(jù)規(guī)范推薦的方法 采用擬靜力法 假定在地震時每一土條重心處作用著一個水平向的地震慣性力 對于設計烈度為8 9度的建筑物 則同時還要加上一個豎向的地震慣性力 由于這兩個慣性力的影響 邊坡的安全系數(shù)將減小 Bishop條分法 假定滑動面為圓弧面 考慮了土條側(cè)面的作用力 假定各土條底部滑動面上的抗滑安全系數(shù)相同 即等于滑動面的平均安全系數(shù) Bishop采用了有效應力方法推導公式 該法也可用總應力分析 Bishop 總應力分析 非圓弧滑動面土坡穩(wěn)定分析 無粘性土坡滑面一般為平面 均質(zhì)粘性土坡滑面一般為圓弧面當邊坡中存在明顯的軟弱夾層時 或在層面傾斜的巖面上填筑土堤 挖方中遇到裂隙比較發(fā)育的巖土體或有老滑坡體等滑坡將在軟弱面上發(fā)生 其破壞面將與圓柱面相差甚遠 圓弧滑動分析的瑞典條分法和Bishop法不再適用Janbu和不平衡推力傳遞法 楊布普遍條分法 基本假設和受力分析 假定土條間合力作用點位置為已知 這樣減少了n 1個未知量 條間作用點位置對土坡穩(wěn)定安全系數(shù)影響不大 一般假定其作用于土條底面以上1 3高度處 這些作用點連線稱為推力線 楊布普遍條分法 楊布法計算公式 力平衡 力矩平衡 楊布普遍條分法 楊布法計算公式 邊界條件 安全系數(shù)的定義和莫爾 庫侖準則 安全系數(shù) 楊布普遍條分法 楊布法計算公式 計算步驟 1 2 3 4 楊布條分法基本可以滿足所有的靜力平衡條間 所以是 嚴格 方法之一 但其推力線的假定必符合條間力的合理性要求 即土條間不產(chǎn)生拉力和剪切破壞 不平衡推力傳遞法 基本假設和受力分析 山區(qū)土坡往往覆蓋在起伏變化的基巖上 土坡失穩(wěn)多數(shù)沿這些界面發(fā)生 形成折線滑動面 對這類邊坡的穩(wěn)定分析可采用不平衡推力傳遞法 不平衡推力傳遞法 計算公式推導 力平衡 莫爾庫侖準則 不平衡推力傳遞法 計算步驟 不平衡推力傳遞法計算時 先假設安全系數(shù)為1 然后從坡頂?shù)囊粭l開始逐條向下推求Pi 直至求出最后一條的推力Pn Pn必須為零 否則要重新假定安全系數(shù) 重新計算 使用不平衡