斜坡变形破坏工程地质研究.ppt

清江隔河岩水库茅坪滑坡、白岩危岩体01岩性决定岩土体边坡稳定性的物质基础。02岩土体结构岩土体结构及结构面的发育特征是边坡破坏的控制因素。03水的作用使岩土体的质量增大、滑动面的滑动力增大；岩土体软化、抗剪强度降低；对岩土体产生动水压力和静水压力。04风化作用使岩土体内裂隙增多、扩大，透水性增强，抗剪强度降低。三、影响边坡变形破坏的因素地形地貌直接影响边坡内的应力分布特征，进而影响边坡的变形破坏形式及边坡的稳定性。010203地震产生地震惯性力人为因素Fs＝1.4Fs＝2.517.1m7.3m33.5m123.1m33.5mH=28.6m18°非稳定渗流情况t＝60小时t＝70小时t＝75小时t＝80小时t＝85小时t＝90小时t＝1500小时t＝600小时t＝300小时第四节边坡稳定评价分析方法滑坡?土坡丧失其原有稳定性，一部分土体相对与另一部分土体滑动的现象称滑坡。滑坡前征兆：坡顶下沉，坡脚隆起。滑坡原因?滑坡的根本原因:边坡中土体内部某个面上的剪应力达到了它的抗剪强度。滑坡的具体原因：（1）滑面上的剪应力增加：如填土作用使边坡的坡高增加、渗流作用使下滑力产生渗透力、降雨使土体饱和，容重增加、地震作用等；（2）滑面上的抗剪强度减小：如浸水作用使土体软化、含水量减小使土体干裂，抗滑面面积减小、地下水位上升使有效应力减小等。第四节边坡稳定评价分析方法假定：平面应变问题无粘性土:平面均质粘性土:光滑曲面，圆弧非均质粘性土:复合滑动面滑动面形状：极限平衡法01滑移线法02极限分析法（上下限定理）03有限元分析方法：04常规弹塑性有限元分析05极限分析有限元方法06应变局部化与渐进破坏有限单元法分析07分析方法稳定分析的经典方法：极限平衡法（条分法）存在的缺点：将土条假设为刚体,没有考虑到土体内部的应力应变关系所求出的安全系数只是所假定的滑移面上平均的安全系数所求出的土条之间内力或土条底部反力并不是滑动土体真实的发生和发展过程假设滑动面的所有点同时达到某一强度无法考虑局部变形对土坡稳定的影响稳定和变形有着相当密切的关系，一个土坡在发生整体稳定破坏之前，往往伴随着相当大的变形有限元方法分析土坡稳定问题(不包括极限分析有限元法)克服极限平衡方法的缺点考虑土体的非线性变形特性能模拟土坡的施工过程可适用于任意复杂的边界条件常规有限元方法用于土坡稳定分析最大的困难在于如何定义安全系数???有限元分析土坡稳定的常规方法求得每一计算单元的应力及变形根据不同的强度指标确定破坏区的位置及破坏范围的扩展情况将局部化破坏与整体破坏关联起来，求得合适的临界滑裂面位置再根据极限平衡分析推求整体安全系数使边坡刚好达到临界破坏状态时，对土的剪切强度指标进行折减的程度——土的实际剪切强度与临界破坏时折减后的剪切强度的比值土坡安全系数的定义：（Duncan,1996）特别适用于有限元来实现优点:安全系数可以直接得出,无须事先假定滑裂面的位置,同时也可以考虑土体的渐进破坏过程。强度折减有限元法无粘性土坡稳定性计算(1)一般情况下的无粘性土土坡TT?均质的无粘性土土坡，在干燥或完全浸水条件下，土粒间无粘结力只要位于坡面上的土单元体能够保持稳定，则整个坡面就是稳定的单元体稳定T?T土坡整体稳定NW无粘性土坡稳定性分析(1)一般情况下的无粘性土土坡WTT?N稳定条件：T?T砂土的内摩擦角抗滑力与滑动力的比值安全系数无粘性土坡稳定性分析(2)有渗流作用时的无粘性土土坡分析稳定条件：T?T+JWTT?NJ顺坡出流情况:??/?sat≈1/2，坡面有顺坡渗流作用时，无粘性土土坡稳定安全系数将近降低一半粘性土坡稳定性计算(1)瑞典圆弧滑动法NfWROBd假定滑动面为圆柱面，截面为圆弧，利用土体极限平衡条件下的受力情况：CA滑动面上的最大抗滑力矩与滑动力矩之比粘性土坡稳定性分析粘性土土坡滑动前，坡顶常常出现竖向裂缝CRdBAWfONA?z0深度近似采用土压力临界深度裂缝的出现将使滑弧长度由AC减小到A?C，如果裂缝中积水，还要考虑静水压力对土坡稳定的不利影响Fs是任意假定某个滑动面的抗滑安全系数，实际要求的是与最危险滑动面相对应的最小安全系数假定若干滑动面最小安全系数(1)瑞典圆弧滑动法第四章?斜坡变形破坏工程地质研究边坡