1、二、有渗流作用时的无粘性土土坡分析稳定条件： TT+JWTTNJ顺坡出流情况 : / sat1/2，坡面有顺坡渗流作用时，无粘性土土坡稳定安全系数将近降低一半 三、例题分析n 【例】 均质无粘性土土坡，其饱和重度 sat=20.0kN/m3, 内摩擦角 =30, 若要求该土坡的稳定安全系数为 1.20，在干坡情况下以及坡面有顺坡渗流时其坡角应为多少度？WTTN干坡或完全浸水情况 顺坡出流情况 渗流作用的土坡稳定比无渗流作用的土坡稳定，坡角要小得多 WTTNJ粘性土土坡稳定分析 n 一、瑞典圆弧滑动法NfWROBd 假定滑动面为圆柱面，截面为圆弧，利用土体极限平衡条件下的受力情况： 滑动面上的最
2、大抗滑力矩与滑动力矩之比 饱和粘土，不排水剪条件下， u 0， f cu CA瑞典圆弧滑动法的应用条件n 瑞典圆弧滑动面条分法，是将假定滑动面以上的土体分成 n个垂直土条，对作用于各土条上的力进行力和力矩平衡分析，求出在极限平衡状态下土体稳定的安全系数。该法由于忽略土条之间的相互作用力的影响，因此是条分法中最简单的一种方法。 n 瑞典圆弧滑动法的应用条件n 当按滑动 土体 这一整体力矩平衡条件计算分析时，由于滑面上各点的斜率都不相同，自重等外 荷载 对弧面上的法向和切向作用分力不便按整体计算，因而整个滑动弧面上反力分布不清楚；另外，对于 0的粘性 土坡 ，特别是土坡为多层土层构成时，求 W的大
3、小和重心位置就比较麻烦。故在土坡稳定分析中，为便于计算土体的重量，并使计算的 抗剪强度更加精确，常将滑动土体分成若干竖直土条，求各土条对滑动圆心的抗滑力矩和滑动力矩，各取其总和，计算安全系数，这即为条分法的基本原理。该法也假定各土条为刚性不变形体，不考虑土条两 侧面 间的作用力。 粘性土土坡滑动前，坡顶常常出现竖向裂缝 CRdB AW fONA z0深度近似采用土压力临界深度 裂缝的出现将使滑弧长度由AC减小到 AC， 如果裂缝中积水，还要考虑静水压力对土坡稳定的不利影响 Fs是任意假定某个滑动面的抗滑安全系数，实际要求的是与最危险滑动面相对应的最小安全系数 假定若干滑动面 最小安全系数 n
4、最危险滑动面圆心的确定12ROBA对于均质粘性土土坡，其最危险滑动面通过坡脚 =0 圆心位置由 1， 2确定OB12AHE2H4.5HFs 0 圆心位置在 EO的延长线上 二、条分法a bc diiOCRABH对于外形复杂、 0的粘性土土坡，土体分层情况时，要确定滑动土体的重量及其重心位置比较困难，而且抗剪强度的分布不同，一般采用条分法分析 各土条对滑弧圆心的抗滑力矩和滑动力矩 滑动土体分为若干垂直土条土坡稳定安全系数 条分法分析步骤 Ia bc diiOCRABH1.按比例绘出土坡剖面 2.任选一圆心 O， 确定滑动面，将滑动面以上土体分成几个等宽或不等宽土条 3.每个土条的受力分析 cdb
5、aliXiPiXi+1Pi+1NiTiWi静力平衡假设两组合力(Pi， Xi) (Pi 1， Xi 1)条分法分析步骤 4.滑动面的总滑动力矩 5.滑动面的总抗滑力矩 6.确定安全系数 a bc diiOCRABHcdbaliXiPiXi+1Pi+1NiTi条分法是一种试算法，应选取不同圆心位置和不同半径进行计算，求最小的安全系数 三、例题分析n 【例】 某土坡如图所示。已知土坡高度 H=6m， 坡角=55 ，土的重度 =18.6kN/m3， 内摩擦角 =12 ，粘聚力 c =16.7kPa。 试用条分法验算土坡的稳定安全系数 ctg55=0.699分析 :n 按比例绘出土坡，选择圆心，作出相
6、应的滑动圆弧n 将滑动土体分成若干土条，对土条编号 n 量出各土条中心高度 hi、 宽度 b i， 列表计算 sin i、 cos i以及土条重 W i，计算该圆心和半径下的安全系数 n 对圆心 O选不同半径，得到 O对应的最小安全系数； n 在可能滑动范围内，选取其它圆心 O1， O2， O3， ， 重复上述计算，求出最小安全系数，即为该土坡的稳定安全系数 计算 按比例绘出土坡，选择圆心，作出相应的滑动圆弧取圆心 O ， 取半径R = 8.35m 将滑动土体分成若干土条，对土条编号 列表计算该圆心和半径下的安全系数0.601.802.853.754.103.051.501 1 1 1 1 1
7、 1.1511.1633.4853.0169.7576.2656.7327.9011.0 32.1 48.5 59.4158.3336.6212.671 2 3 4 5 6 7编号 中心高度 (m) 条宽 (m) 条重 WikN/m 1(o) Wisini 9.5 16.523.831.640.149.863.0W icosi 1.84 9.51 21.3936.5549.1243.3324.86合计 186.60 258.63四、泰勒图表法 土坡的稳定性相关因素： 抗剪强度指标 c和 、重度 、土坡的尺寸坡角 和坡高 H泰勒（ Taylor,D.W，1937） 用图表表达影响因素的相互关系
8、稳定数土坡的临界高度或极限高度 根据不同的 绘出 与 Ns的关系曲线 泰勒图表法适宜解决简单土坡稳定分析的问题： 已知坡角 及土的指标 c、 、 ， 求稳定的坡高 H 已知坡高 H及土的指标 c、 、 ， 求稳定的坡角 已知坡角 、坡高 H及土的指标 c、 、 ， 求稳定安全系数 F s五、例题分析n 【例】 一简单土坡 =15, c =12.0kPa, =17.8kN/m3，若坡高为 5m,试确定安全系数为 1.2时的稳定坡角。若坡角为 60 ，试确定安全系数为 1.5时的最大坡高 在稳定坡角时的临界高度： Hcr=KH= 1.2 5=6m【 解答 】稳定数 ：由 =15, Ns= 8.9查图得稳定坡角 = 57 由 =60 ， =15 查图得泰勒稳定数 Ns为 8.6 稳定数 ：求得坡高 Hcr=5.80m,稳定安全系数为 1.5时的最大坡高 Hmax为
