粘性土土坡的整体稳定分析.DOC

第三节 粘性土土坡的整体稳定分析 一、粘性土坡滑动面的形式 圆弧滑动面通过坡脚点时，称之为坡脚圆； 圆弧滑动面通过坡面上点时，称之为坡面圆； 圆弧滑动面通过坡脚以外的点时，称之为中点圆。 二、土坡圆弧滑动整体稳定分析的基本概念 条件与假定：均质粘性土土坡，假定滑动面为圆柱面，截面为圆弧，将滑动面以上土体 看作刚体，并以它为脱离体，分析在极限平衡条件下其上各种作用力。 安全系数定义为滑动面上的最大抗滑力矩与滑动力矩之比，则： 式中：――滑狐长度； 对于饱和粘土来说，在不排水剪条件下，(u等于零，τf就等于cu。上式可写成 这时，滑动面上的抗剪强度为常数，可直接进行安全系数计算。这种稳定分析方法通常称为(u等于零分析法。 上述方法首先由瑞典彼得森（Petterson）1915年首先提出，故称瑞典圆弧法。 三、费伦纽斯确定最危险滑动面圆心的方法 最危险滑动面圆心的经验计算方法： 对于均质粘性土土坡，其最危险滑动面通过坡脚； （1）当( 等于零时，其圆心位置可由图中BD与CD两线的交点确定，图中(1及(2的值可根据坡脚(由表查出； （2）当( 大于零时，其圆心位置可能在图中ED的延长线上，自D点向外取圆心O1、O2……，分别作滑狐，并求出相应的抗滑安全系数Fs1、Fs2……，然后找出最小值Fsmin。 对于非均质土坡，或坡面形状及荷载情况都比较复杂，尚需自Om作DE线的垂直线，同样，在其上再取若干点作为圆心进行计算比较，找出最危险滑动面圆心和土坡稳定安全系数。 三、泰勒分析方法 影响土坡的稳定性指标 （1）当时，滑动面为坡脚圆，其最危险滑动面圆心位置，可根据及角值，从图7－7中的曲线查得及值作图求得。 （2）当，且时，滑动面也是坡脚圆，其最危险滑动面圆心位置，同样可从图7－7中的及值作图求得。 （3）当，且时，滑动面可能是中心圆，也有可能是坡脚圆或坡面圆，它取决于硬层的埋藏深度。 稳定数：将三个参数c、( 和H合并为一个新的无量纲参数Ns，称为稳定数。 式中： Hcr――土坡的临界高度或极限高度。 按不同的( 绘出( 与Ns的关系曲线。 采用泰勒图表法可以解决简单土坡稳定分析中的下述问题： 1．已知坡角(及土的性质指标c、(、(，求稳定的坡高H； 2．已知坡高H及土的性质指标c、(、(，求稳定的坡角(； 3．已知坡角(、坡高H及土的性质指标c、(、(，求稳定安全系数K。 土坡稳定安全系数K的表达形式如下： 泰勒图表法应用范围：均质的、坡高在10m以内的土坡，也可用于较复杂情况的初步估算。