土力学 第8章 土坡稳定讲义.ppt

* (a) 岩石 (b)砂土 (c)粘土 (d)泥石流 第 8 章 土坡稳定分析 一、概述 二、无黏性土土坡的稳定性分析 三、黏性土土坡的稳定性分析 第八章 土坡稳定分析 四、坡率法确定边坡坡度 各部分名称 坡肩 坡顶 坡面（坡比） 坡角 坡趾 坡高 1、土坡：是指具有一定倾斜坡面的土体。 一. 概述 2、分类： 天然土坡 人工土坡 天然土坡：是指自然界在成土过程中形成的山坡和河道岸坡。多存在于山区或丘陵地区。 人工土坡：是指土木工程（道路和房屋等）或水利工程（水库、渠道和堤岸等）建设过程中，人工开挖土方形成或填方形成的土坡。 一. 概述 一. 概述 1）天然土坡： 江、河、湖、海岸坡 1）天然土坡 山、岭、丘、岗、天然坡 2）人工土坡 挖方：沟、渠、坑、池 露天矿 2）人工土坡 挖方：基坑(槽) 挂网 喷素砼护坡 2）人工土坡 填方：堤、坝、堆料 2）人工土坡 挖方：路基边坡 堤防 2）人工土坡 3、土坡滑动的形状 4) 振动：地震、爆破 2) 抗滑力降低：坡底开挖（基坑、路基开挖） 3) 土体抗剪强度降低：孔隙水压力增加而有效抗剪强度降低，降雨产生渗流（渗透力） 1) 土体内部剪应力的增大：坡顶施工、坡顶堆载、降雨土体含水量增加等 3、土坡滑动的原因 （1）改善排水条件 （2）种植适当的植被，避免土壤侵蚀 （3）减轻土坡上部的重量，增加坡脚土体的重量 （4）减小坡高或坡角 （5）避免在坡顶堆放荷载，避免人、畜对坡面的践踏 （6）对陡坡采用一定的坡面或坡体保护措施 （7）修复坡顶裂缝 （8）危险评估和预警 土坡滑动的预防措施 地震引发的滑坡 暴雨与地震引发泥石流-菲律宾 2006年2月17日菲律宾中东部莱特省因连日暴雨和南部地区里氏2.6级轻微地震，爆发泥石流致近3000人遇难 云南徐村水电站溢洪道土坡滑坡－开挖 江岸崩塌滑坡－渗流 三峡库区滑坡问题－蓄水造成的滑坡 2001年，重庆市云阳县发生两次大型滑坡，其中武隆边坡失稳造成79人死亡。国务院拨款40亿元用于三峡库区地质灾害治理 城市中的滑坡问题（香港，重庆） 香港1972 年滑坡 ( 20,000 m3)(67 死、20 伤) 2) 根据力矩平衡计算： 土坡的稳定采用边坡稳定性系数表示。 1) 根据静力平衡计算： 4、土坡稳定性系数计算方法 《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013)规定： 《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013)规定： 如何分析、判断？无黏性土土坡—相对简单黏性土土坡—复杂 右下图表示坡角为β的无黏性土土坡，不考虑渗流的影响。 纯净的干砂颗粒间无黏聚力c，其抗剪强度只有摩擦力(内摩擦角φ)，颗粒的自重W在垂直和平行于坡面方向的分力分别为 平行于坡面上的分力T将使土颗粒M 向下滑动(滑动力)，而阻止土颗 粒下滑的抗滑力则是由垂直 于坡面上的分力N引起的最大 静摩擦力Tf： 二、无黏性土土坡的稳定性分析 则稳定性系数Fs为： 由上式可知，当坡角与砂的内摩擦角相等(β=Φ)时，稳定性系数Fs=1,此时抗滑力等于滑动力，土坡处于极限平衡状态。 此时的坡角β称为天然休止角。 则稳定性系数Fs为： 从上式还可看出，无黏性土土坡的稳定性与坡高无关，仅取决于坡角β，只要βΦ (Fs1) ，土坡就是稳定的。为了保证土坡有足够的安全储备，可取Fs=1.1～1.2。 所以，天然休止角是干燥松散砂土维持稳定的最大坡度。 * (a) 岩石 (b)砂土 (c)粘土 (d)泥石流