土坡穩(wěn)定性分析培訓(xùn)講義PPT32

任務(wù)7土坡穩(wěn)定性性分析1概述2無粘性土土土坡的穩(wěn)定定分析3粘性土土坡坡的穩(wěn)定分分析4工程實際中中的邊坡穩(wěn)穩(wěn)定問題土坡——由土體構(gòu)成成、具有傾傾斜坡面的的土體。一、概述土坡天然土坡（（如山坡、、江河岸坡坡）人工土坡挖方坡（如如基坑、路路塹、溝渠渠）填方坡（如如路堤）1．天然土坡坡:由天然地質(zhì)質(zhì)作用形成成的土坡。。如山坡、、江河岸坡坡2、人工土坡坡：由人工工開挖或回回填形成的的土坡。¤挖方：溝、、渠、坑、、池露天礦¤填方：堤、、壩、路基基、堆料小浪底土石壩土坡穩(wěn)定性性是土木工工程建設(shè)中中十分重要要的問題，，如何進(jìn)行行土坡穩(wěn)定定性分析？？在工程中中該如何合合理設(shè)計邊邊坡才達(dá)到到經(jīng)濟(jì)及安安全的要求求？若土坡中最最危險滑動動面上τ達(dá)到τf→土坡滑動失失穩(wěn)→滑坡實質(zhì)是是土體發(fā)生生了剪切破破壞滑坡：指土坡在土土體自重及及外荷載作用用下，一定定范圍內(nèi)的的土體整體地沿沿某一滑動動面向下和向外滑動動而喪失其其穩(wěn)定性我國是滑坡災(zāi)害頻發(fā)的國家云南徐村水電電站溢洪道土土坡滑坡唐家山堰塞湖湖是汶川大地震震后形成的最最大堰塞湖，，地震后山體體滑坡，阻塞塞河道形成。。堰塞湖一旦決決口會對下游游形成洪峰。。伴隨次生災(zāi)災(zāi)害的不斷出出現(xiàn)，堰塞湖湖的水位可能能會迅速上升升，有可能導(dǎo)導(dǎo)致重大洪災(zāi)災(zāi)城市中的滑坡坡問題（香港港，重慶）填方挖方香港1972PoShan滑坡(~20,000m3)(67死、20傷)PoShanRoadConduitRoadNotewellRoadEarly1972滑坡前June1972滑坡后造成土坡滑動動失穩(wěn)的原因因1、剪應(yīng)力τ加大：外界荷載作用用或土坡環(huán)境境變化等導(dǎo)致致土中剪應(yīng)力力τ加大，破壞了了土體內(nèi)原來來的應(yīng)力平衡衡狀態(tài)。例：由于在坡頂堆堆放材料或建建造建筑物使使坡頂受荷。?；蛴捎诖驑稑丁④囕v行駛駛、爆破、地地震等引起的的振動改變了了原來的平衡衡狀態(tài)；雨水水作用重度增增加等2、抗剪強(qiáng)度τf降低：外界各種因素素的影響導(dǎo)致致土體抗剪強(qiáng)強(qiáng)度τf降低例：雨水滲入坡中中，土質(zhì)變軟軟，抗剪強(qiáng)度度降低。震動動使土的抗剪剪強(qiáng)度降低。。1)沿坡滑動力：（剪切力）2)對坡面壓力：3）抗滑力

：（抗剪切力）

4)抗滑安全系數(shù)：二、無粘性性土土坡的穩(wěn)穩(wěn)定分析Hβ為坡角φ為土的內(nèi)摩擦擦角分析：在坡面上取一一單元體M，其自重為W無粘性土坡c=0破壞形式：表表面淺層滑坡即坡面為最易易滑動的面當(dāng)β＜φ時，K＞1，土坡穩(wěn)定β=φ時，K=1，土坡處于極極限平衡狀態(tài)態(tài)β＞φ時，K＜1，土坡失穩(wěn)無粘性土坡在在自然穩(wěn)定狀狀態(tài)下的極限限坡角β稱為自然休止角，其其值等于內(nèi)摩摩擦角φ通常為保證土土坡有足夠的的安全儲備一般取K≥1.1～1.5結(jié)論：無粘性土坡的的穩(wěn)定性與坡坡高H無關(guān)，與材料料的重量無關(guān)關(guān)。與坡角β、內(nèi)摩擦角φ有關(guān)。β越小，φ越大，K越大，土坡越越穩(wěn)定一、均質(zhì)粘性性土坡滑動面面的形式粘性土存在c，均質(zhì)粘性土土坡滑動時，，其滑動面常常是曲面，破破壞前，一般般在坡頂首先先出現(xiàn)張力裂裂縫，然后沿沿某一曲面產(chǎn)產(chǎn)生整體滑動動為了簡化分析析，通常粘性土坡的假假設(shè)滑動面為為圓弧滑動面圓弧滑動面的的形式一般有有3種坡腳圓坡面圓中點圓三、粘性土土土坡的穩(wěn)定定分析⑴圓弧滑動面通通過坡腳B點，稱為坡腳圓⑵圓弧滑動面通通過坡面上E點，稱為坡面圓⑶圓弧滑動面通通過坡腳以外外的A點，且圓心位位于坡面中點的垂垂直線上，稱稱為中點圓滑動面的形式式與坡角β、φ、c及土中硬層的的位置等有關(guān)P257圖10-4粘性土坡常用用的穩(wěn)定分析析方法有：整體穩(wěn)定分析析法主要適用于均質(zhì)簡簡單粘性土坡坡整體圓弧滑動動法穩(wěn)定數(shù)法→使用方便，應(yīng)應(yīng)掌握如條分法適用于非均質(zhì)質(zhì)土坡、土坡坡外形復(fù)雜、、土坡部分在在水位下、坡上有荷荷載等較復(fù)雜土坡，故應(yīng)用廣瑞典條分法畢肖普條分法法楊布（非圓弧?。l分法如滑動土體4工程實際中的的邊坡穩(wěn)定問問題一、邊坡設(shè)計計：邊坡設(shè)計應(yīng)符符合下列原則則：1.邊坡設(shè)計應(yīng)保保護(hù)和整治邊邊坡環(huán)境,邊坡水系應(yīng)因因勢利導(dǎo),設(shè)置排水設(shè)施施。2.建筑物的布局局應(yīng)依山就勢勢，防止大挖大填填。3.邊坡工程的設(shè)設(shè)計前，應(yīng)進(jìn)進(jìn)行詳細(xì)的工工程地質(zhì)勘察察，并應(yīng)對邊坡的穩(wěn)定定性作出準(zhǔn)確確的評價4.邊坡的支擋結(jié)結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行排水設(shè)設(shè)計。5.支擋結(jié)構(gòu)后面面的填土，應(yīng)選擇透水水性強(qiáng)的填料料。邊坡坡度允許許值當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件良良好,土質(zhì)均勻且地地下水不豐富富時，邊坡開開挖允許值土的類別密實度或狀態(tài)坡高在5m以內(nèi)坡高在5m~10m碎石土

密實中密稍密1：0.35~1：0.501：0.50~1：0.751：0.75~1：1.001：0.35~1：.501：0.50~1：.751：0.75~1：.00

粘性土堅硬硬塑1：0.75~1：1.001：100~1：1.251：1.00~1：251：1.25~1：1.5二、滑坡防治：必須根據(jù)工程程地質(zhì)、水文文地質(zhì)條件以以及施工影響響等因素，認(rèn)認(rèn)真分析滑坡坡可能發(fā)生或或發(fā)展的主原原因，可采取取下列防治滑滑坡的處理措措施：1.排水：應(yīng)設(shè)置排水溝溝以防止地面面水浸入滑坡坡地段，必要要時尚應(yīng)采取取防滲措施。。2.支擋：根據(jù)滑坡推力力的大小、方方向及作用點點，可選用重重力式抗滑擋擋墻、阻滑樁樁及其他抗滑滑結(jié)構(gòu)。3.卸載：在保證卸載區(qū)區(qū)上方及兩側(cè)側(cè)巖土穩(wěn)定的的情況下，可可在滑體主動動區(qū)卸載，但但不得在滑體體被動區(qū)卸載載；4.反壓：在滑體的阻滑滑區(qū)段增加豎豎向荷載以提提高滑體的阻阻滑安全系數(shù)數(shù)。三、土坡坡頂頂建（構(gòu)）筑筑物地基穩(wěn)定定性位于穩(wěn)定土坡坡坡頂上的建建筑，《建筑地基規(guī)范范》規(guī)定，當(dāng)垂直直于坡頂邊緣緣線的基礎(chǔ)底底面邊長b≤3m時，基礎(chǔ)底面外邊邊緣線至坡頂頂邊緣線的水水平距離a≥2.5m，且符合下式式要求，則基礎(chǔ)所引引起的附加應(yīng)力力不影響土坡坡的穩(wěn)定性條形基礎(chǔ)矩形基礎(chǔ)邊坡有危巖、孤石、、崩塌體等不穩(wěn)定的跡跡象時要先做做妥善處理。。對軟土土坡坡和極易風(fēng)化化的軟質(zhì)巖石石邊坡，開挖挖后應(yīng)對坡腳、坡面采取噴漿、抹面、、嵌補(bǔ)、砌石石等保護(hù)措施施，并作好坡頂、坡腳排排水。高達(dá)530m的邊坡錨固共60頁第14頁2土壁支護(hù)邊坡支護(hù)補(bǔ)充內(nèi)容擋土墻設(shè)計一、擋土墻類類型1.重力式擋土墻墻塊石或素混凝凝土砌筑而成成，靠自身重重力維持穩(wěn)定定，墻體抗拉拉、抗剪強(qiáng)度度都較低。墻墻身截面尺寸寸大，一般用用于低擋土墻墻。2.懸臂式擋土墻墻鋼筋混凝土建建造，立臂、、墻趾懸臂和和墻踵懸臂三三塊懸臂板組組成，靠墻踵踵懸臂上的土土重維持穩(wěn)定定，墻體內(nèi)拉拉應(yīng)力由鋼筋筋承擔(dān)，墻身身截面尺寸小小，充分利用用材料特性，，市政工程中中常用墻頂墻基墻趾墻面墻背墻趾墻踵立壁鋼筋3.扶壁式擋土墻墻針對懸臂式擋擋土墻立臂受受力后彎矩和和撓度過大缺缺點，增設(shè)扶扶壁，扶壁間間距（0.8～1.0）h，墻體穩(wěn)定靠扶扶壁間填土重重維持4.錨定板式與錨錨桿式擋土墻墻預(yù)制鋼筋混凝凝土面板、立立柱、鋼拉桿桿和埋在土中中錨定板組成成，穩(wěn)定由拉拉桿和錨定板板來維持墻趾墻踵扶壁墻板錨定板基巖錨桿二、擋土墻計計算1.穩(wěn)定性驗算：：抗傾覆穩(wěn)定定和抗滑穩(wěn)定定2.地基承載力驗驗算擋土墻計算內(nèi)內(nèi)容3.墻身強(qiáng)度驗算算墻后排水措施施擋土墻墻后填填土由由于雨雨水入入滲，，抗剪剪強(qiáng)度度降低低，土土壓力力增大大，同同時產(chǎn)產(chǎn)生水水壓力力，對對擋土土墻穩(wěn)穩(wěn)定不不利，，因此此擋土土墻應(yīng)應(yīng)設(shè)置置很好好的排排水措措施，，增加加其穩(wěn)穩(wěn)定性性墻后填填土宜宜選擇擇透水水性較較強(qiáng)的的填料料，例例如砂砂土、、礫石石、碎碎石等等，若若采用用粘土土，應(yīng)應(yīng)混入入一定定量的的塊石石，增增大透透水性性和抗抗剪強(qiáng)強(qiáng)度，，墻后后填土土應(yīng)分分層夯夯實填土質(zhì)質(zhì)量要要求泄水孔粘土夯實濾水層泄水孔粘土夯實粘土夯實截水溝上?！吧徎ɑê优吓暇霸吩贰痹诮菢欠空w倒倒塌6月27日6時左右右，上上海閔行區(qū)區(qū)“蓮花河河畔小小區(qū)””一棟棟在建建13層住宅宅樓整整體倒倒塌。。這是是建國國以來來建筑筑業(yè)最最令人人恐怖怖的倒倒樓事事件。。共60頁第33頁2土壁支支護(hù)共60頁第34頁2土壁支支護(hù)共60頁第35頁2土壁支支護(hù)兩側(cè)壓壓力差差產(chǎn)生生的水水平力力超過過了樁樁基的的抗側(cè)側(cè)能力力駭人聽聽聞的的上海海倒樓樓事件件令土土木人人蒙羞羞，開開發(fā)商商、承承包商商、監(jiān)監(jiān)理工工程師師和負(fù)負(fù)有監(jiān)監(jiān)管職職責(zé)的的政府府官員員將被被釘在在土木木建設(shè)設(shè)史的的恥辱辱柱上上！共60頁第36頁2土壁支支護(hù)⑶邊邊坡有有危巖、、孤石石、崩崩塌體體等不穩(wěn)穩(wěn)定的的跡象象時要要先做做妥善善處理理。對對軟土土土坡坡和極極易風(fēng)風(fēng)化的的軟質(zhì)質(zhì)巖石石邊坡坡，開開挖后后應(yīng)對對坡腳、、坡面面采取噴漿、、抹面面、嵌嵌補(bǔ)、、砌石石等保保護(hù)措措施，并作作好坡頂、、坡腳腳排水水。高達(dá)530m的邊坡坡錨固固共60頁第14頁2土壁支支護(hù)邊坡支支護(hù)⑶