土坡穩(wěn)定和土壓力計算.

1、第一節(jié) 土坡穩(wěn)定分析(P165-186)第二節(jié) 擋土墻土壓力(P143-164)l引言引言l一、無粘性土土坡穩(wěn)定性一、無粘性土土坡穩(wěn)定性 1.干的及水下的無粘性土土坡干的及水下的無粘性土土坡 2.滲流作用下的無粘性土土坡滲流作用下的無粘性土土坡l二、粘性土土坡穩(wěn)定性分析二、粘性土土坡穩(wěn)定性分析 1.瑞典圓弧法瑞典圓弧法 2.瑞典條分法瑞典條分法l研究意義研究意義 常見的地質(zhì)災(zāi)害常見的地質(zhì)災(zāi)害 工程上設(shè)計穩(wěn)定合理的人工邊坡工程上設(shè)計穩(wěn)定合理的人工邊坡l邊坡失穩(wěn)的類型和特點邊坡失穩(wěn)的類型和特點坡頂坡肩坡面坡腳坡角坡高土坡形態(tài)及各部分名稱l1.計算土坡的穩(wěn)定系數(shù)（計算土坡的穩(wěn)定系數(shù)（Stabilit

2、y factor）l穩(wěn)定系數(shù)穩(wěn)定系數(shù) Fs= 抗滑力抗滑力 / 下滑力下滑力2.設(shè)計合理的人工邊坡角第一節(jié) 土坡穩(wěn)定分析引言一、無粘性土土坡穩(wěn)定性1.干的及水下的無粘性土土坡2.滲流作用下的無粘性土土坡二、粘性土土坡穩(wěn)定性分析1.瑞典圓弧法2.瑞典條分法一、無粘性土土坡穩(wěn)定性一、無粘性土土坡穩(wěn)定性1.干的及水下的無粘性土土坡無粘性土的土坡穩(wěn)定系數(shù)tantansintancosWWTTFfsNTW2.滲流作用下的無粘性土土坡JNTWJwiJ滲透力)sin()cos(wwiiJ產(chǎn)生的下滑力和法向力分別為)cos(sintan)sin(coswwfsiiTTFl hlh1l h2l A Al L w

3、 h1 A= w h2A +JJ= w h1 A- w h2 A = w （h1 - h2 ） A = w h A 單位體積的滲透力單位體積的滲透力 j=J/AL = w h A/AL = w Ij滲透力，滲透力，KN/m3；I水力坡度；水力坡度； w 水的重度，水的重度，KN/m3l滲透力為體積力滲透力為體積力NTWJ)cos(sintan)sin(coswwfsiiTTF分析：1.當滲流順坡時 =sini)0cos(sinsintan)0sin(coswwfsiTTFtantantantansatwfsTTF）（tantan21tantansatfsTTF與干土相比降低1/2NTWJ0)c

4、os(sintan)sin(coswwfsiiTTF分析：2.滲流方向水平時 tanitantantan2）（）（wwfsTTF21tan2ww與干坡相比降低了一半多二、粘性土土坡穩(wěn)定性分析l1.瑞典圓弧法瑞典圓弧法l2.瑞典條分法瑞典條分法二、粘性土土坡穩(wěn)定性分析l1.瑞典圓弧法瑞典圓弧法(Swedish circle method)l基本假定基本假定:均質(zhì)粘性土坡滑動時均質(zhì)粘性土坡滑動時,滑動面近似為滑動面近似為圓弧形狀圓弧形狀,假定滑動面以上的土體為剛體假定滑動面以上的土體為剛體,假定假定屬于平面應(yīng)變問題屬于平面應(yīng)變問題OaADRWEf二、粘性土土坡穩(wěn)定性分析l1.瑞典圓弧法瑞典圓弧法(

5、Swedishcirclemethod)OaADRWEfWaRLMMFfSRs滑動力矩抗滑力矩安全系數(shù)/二、粘性土土坡穩(wěn)定性分析l1.瑞典條分法瑞典條分法(Swedish slice method)OaADRWf原理原理: :將滑動土體分成若干豎直土將滑動土體分成若干豎直土條條, ,求各土條對滑動圓心的抗滑力求各土條對滑動圓心的抗滑力矩和滑動力矩矩和滑動力矩, ,各取其總和各取其總和, ,計算安計算安全系數(shù)。全系數(shù)。niiiniiiTRsWcLWMMF11sincostan簡便法（Fellenius）二、粘性土土坡穩(wěn)定性分析l1.瑞典條分法瑞典條分法(Swedish slice method)

6、OaADRWfniiiiiiiiiiiaisWluWlcmF1sintancoscos1）（畢肖普法（Bishop）：假定土條間的作用力相等iiiiiaiWmsintansincos第七章第七章 土坡穩(wěn)定和土壓力計算土坡穩(wěn)定和土壓力計算第一節(jié)第一節(jié) 土坡穩(wěn)定分析土坡穩(wěn)定分析第二節(jié)第二節(jié) 擋土墻土壓力擋土墻土壓力一、擋土結(jié)構(gòu)物的類型及用途一、擋土結(jié)構(gòu)物的類型及用途二、土壓力的種類及產(chǎn)生條件二、土壓力的種類及產(chǎn)生條件三、朗金土壓力理論三、朗金土壓力理論四、庫侖土壓力理論四、庫侖土壓力理論l擋土結(jié)構(gòu)物是擋土結(jié)構(gòu)物是工程上常用的工程上常用的結(jié)構(gòu)物結(jié)構(gòu)物l種類、結(jié)構(gòu)形種類、結(jié)構(gòu)形式、材料等多式、材料等多

7、種多樣種多樣邊坡錨索加固方式及錨索結(jié)構(gòu)Surface and subsurface drains at the top of the hill divert water around the house. The large pipe at the base of the wall will be covered with several feet of gravel and will prevent water build-up and keep added pressure off the wall. By keeping the water off the unstable materi

8、al at the top of the hill and preventing any buildup behind the wall the hillside should be stabilized and not continue to threaten this home during Spring rains each year.lMany years ago rock and soil material was cast down the hillside by a coal mining operation. When the unstable material began s

9、liding it threatened those living above it. This emergency project anchored the slope just below the house and eliminated the danger of future slides impacting this property邊坡防護網(wǎng)深基坑護坡武漢一高層建筑場地，1997.12PPpPaPoabco移向填土方向移向填土方向離開填土方向離開填土方向土壓力作用形式土壓力作用形式a-主動土壓力；主動土壓力；b-被動土壓力；被動土壓力；c-靜止土壓力靜止土壓力主動土壓力主動土壓力擋

10、土墻背在墻后填土的側(cè)壓力作用下，離開填土方向向前移動或轉(zhuǎn)動時，土體內(nèi)出現(xiàn)主動滑裂面，同時產(chǎn)生剪切阻力作用，阻止土體滑移，使側(cè)向壓力減小，隨著墻身向前位移的不斷增加，墻后填土內(nèi)的剪切阻力作用也隨之不斷增大，直至土的抗剪強度已完全發(fā)揮，土體達到主動極限平衡狀態(tài)，此時墻后填土作用在墻背上的土壓力減至某一最小值，該土壓力稱為主動土壓力Pa。 被動土壓力被動土壓力擋土墻在自重或外力作用下，墻背向后(填土方向)發(fā)生位移或轉(zhuǎn)動，墻后填土受到墻背的推擠，亦向后產(chǎn)生位移，填土體內(nèi)將產(chǎn)生被動滑裂面，填土內(nèi)同時產(chǎn)生剪切阻力作用而阻止墻的擠壓，使得側(cè)向壓力不斷增大，隨著墻身后位移不斷增大，墻后土體內(nèi)的剪切阻力作用也隨

11、之不斷增大，直至土的抗剪強度已完全發(fā)揮，達到被動極屬狀態(tài)，比時填土對墻身所產(chǎn)生的抗力稱為被動土壓力Pp。靜止土壓力靜止土壓力 當擋土墻不發(fā)生任何位移時，墻后填土作用于墻背上的土壓力，稱為靜止土壓力Po。 基本假設(shè)：1.墻本身是剛性的，即不考慮墻身的變形2.墻后的填土延伸到無限遠處3.墻背（墻身與土接觸面）垂直而光滑ccotc31tgcf2AOOOOOAsin)245tan(2)245(tan00231c)245tan(2)245(tan00213c回顧：極限平衡條件的分析回顧：極限平衡條件的分析土中某點處于剪切破壞時，剪切面與大主應(yīng)力1作用面間的夾角0902245013利用極限平衡條件可以判斷

12、土體是否達到剪切破壞、求極限平衡時主應(yīng)力間關(guān)系3133hp主動土壓力計算原理主動土壓力計算原理)245tan(2)245(tan00213cph2450)245tan(2)245(tan00213cphaaZKp)245(tan02aK主動土壓力系數(shù)主動土壓力系數(shù)無粘性土無粘性土aaaKcZKp2粘性土粘性土aaZKp無粘性土無粘性土HH/3aHKaaaKcZKp2粘性土粘性土aHKaKc2z030zH aaKHHP202221)245(tan212202221)2)(21cKcHKHKcHKzHPaaaaa13被動土壓力計算原理被動土壓力計算原理11hp)245tan(2)245(tan00231cph外外力力滑動方向滑動方向2450)245tan(2)245(tan00231cph)245tan(2)245(tan0023cppZKp無粘性土無粘性土HH/3pHKpppKcZKp