第6章土坡稳定分析内容提要:本章主要介绍土坡稳定分析常用的几种方法,包括土坡滑动失稳内容提要的机理,砂性土土坡及均质粘土土坡的整体稳定分析方法和土坡稳定分析的条分法并给出了相应的算例。学习目的:能根据给定的边坡高度、土的性质等设计出合理的边坡断面;能学习目的验算拟定的边坡是否安全、合理;能对自然边坡进行稳定性分析与安全评价。
第一节
概述
土坡可分为天然土坡和人工土坡。天然土坡是指由地质作用形成的山坡和江河湖海的岸坡,人工土坡是指因人类平整场地、开挖基坑、开挖路堑或填筑路堤、土坝形成的边坡,其简单外形和各部名称如图。图61边坡各部分名称一、土坡的滑动破坏形式根据滑动的诱因,可分为推动式滑坡和牵引式滑坡,推动式滑坡是由于坡顶超载或地震等因素导致下滑力大于抗滑力而失稳,牵引式滑坡主要是由于坡脚受到切割导致抗滑力减小而破坏;根据滑动面形状的不同,滑坡破坏通常有以下两种形式:⑴滑动面为平面的滑坡,常发生在匀质的和成层的非均质的无粘性土构成的土坡中;⑵滑动面为近似圆弧面的滑坡,常发生在粘性土坡中。二、土坡滑动失稳的机理土坡滑动失稳的原因一般有以下两类情况:(l)外界力的作用破坏了土体内原来的应力平衡状态。如基坑的开挖,由于地基内自身重力发生变化,又如路堤的填筑、土坡顶面上作用外荷载、土体内水的渗流、地震力的作用等。(2)土的抗剪强度由于受到外界各种因素的影响而降低,促使土坡失稳破坏。滑坡的实质是土坡内滑动面上作用的滑动力超过了土的抗剪强度。土坡的稳定程度通常用安全系数来衡量,它表示土坡在预计的最不利条件下具备的安全保障。土坡的安全系数为滑动面上的抗滑力矩Mr与滑动力矩M之比值,即KMrM或是抗滑力Tf与滑动力T之比值.即KTfT;或为土体的抗剪强度τf与土坡最危险滑动面上产生的剪应力τ的比值。即:Kτfτ,也有用内聚力、内摩擦角、临界高度表示的。对于不同的情况,采用不同的表达方式。土坡稳定分析的可靠程度在很大程度上决定于计算中选用的土的物理力学性质指标主要是土的抗剪强度指标c、及土的重度γ值,选用得当,才能获得符合实际的稳定分析。
f本章主要介绍土坡稳定分析常用分析方法的基本原理。
第二节
砂性土土坡的稳定性分析
根据实际观测,由均质砂性土或成层的非均质的砂性土构成的土坡,破坏时的滑动面往往接近于一个平面,因此在分析砂性土的土坡稳定时,为计算r