边坡工程第七章_精品文档PPT文档格式.ppt

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7.2.2平面破坏分析平面破坏分析计算基本假定计算基本假定u滑动面及张裂缝的走向平行于坡面。

滑动面及张裂缝的走向平行于坡面。

u张裂缝是直立的，充水深度为张裂缝是直立的，充水深度为zW。

u张裂缝与滑动面沟通，在大气压力下张裂缝中水张裂缝与滑动面沟通，在大气压力下张裂缝中水沿滑动面流动。

所以，在张裂缝和滑动面上存在沿滑动面流动。

所以，在张裂缝和滑动面上存在着水压。

着水压。

u滑动块的重量滑动块的重量W、滑动面上水压所产生的上举力、滑动面上水压所产生的上举力U、张裂缝中的水压所产生的力、张裂缝中的水压所产生的力V三力均通过滑体三力均通过滑体的重心来作用。

即滑动体不会旋转，仅仅是滑动。

的重心来作用。

u考虑单位厚度的岩片，并假定有解离面存在。

考虑单位厚度的岩片，并假定有解离面存在。

边坡安全系数边坡安全系数当张裂缝在坡顶面上时当张裂缝在坡顶面上时张裂缝位于坡面上时张裂缝位于坡面上时安全系数计算公式的无量纲形式安全系数计算公式的无量纲形式当张裂缝在坡顶面上时当张裂缝在坡顶面上时当张裂缝位于坡面上时当张裂缝位于坡面上时P、Q、R、S等比值均是无量纲的，它们取决于边坡的等比值均是无量纲的，它们取决于边坡的形状，而不取决于边坡的尺寸。

形状，而不取决于边坡的尺寸。

7.2.3地下水对稳定性的影响地下水对稳定性的影响岩岩石石工工程程中中目目前前的的水水平平，尚尚不不能能精精确确规规定定出出岩岩体体中中地地下下水水流流的的图图式式。

所所以以，边边坡坡设设计计者者唯唯一一可可能能做做的的是是考考虑虑许许多多现现实实的的极极端端情情况况，以以求求把把各各种种可可能能的的安安全全系系数数包包括括进进来来，同同时时就就边边坡坡对对于于地地下水条件变化的灵敏度进行评定。

下水条件变化的灵敏度进行评定。

u最简单情形是假定边坡完全被疏干，这意味着张裂缝中或最简单情形是假定边坡完全被疏干，这意味着张裂缝中或沿滑动面上没有水压。

沿滑动面上没有水压。

力力V和和U均为零均为零无量纲形式无量纲形式1.干边坡干边坡u在长期干旱后降大暴雨，可使张裂缝中迅速产生水压。

假在长期干旱后降大暴雨，可使张裂缝中迅速产生水压。

假定岩体的其余部分是不透水的，在降雨时或降雨后，所定岩体的其余部分是不透水的，在降雨时或降雨后，所产生的唯一水压将是由于张裂缝中的水造成的。

换言之，产生的唯一水压将是由于张裂缝中的水造成的。

换言之，上举力上举力U=0。

或或2.水仅在张裂缝中水仅在张裂缝中3.张裂缝和滑动面上均有水张裂缝和滑动面上均有水u前面已进行了推导。

前面已进行了推导。

如果边坡坡面冬季结冰，则坡面内可能存在更危险如果边坡坡面冬季结冰，则坡面内可能存在更危险的水压分布，曾假定坡面处的压力为零的条件不再存在，的水压分布，曾假定坡面处的压力为零的条件不再存在，此时坡面处的水压应当等于边坡中的总水头所产生的水此时坡面处的水压应当等于边坡中的总水头所产生的水压。

压。

4.具有大量补给水源的饱水边坡具有大量补给水源的饱水边坡假定张裂缝被水充满从而求得的安全系数则可以作为假定张裂缝被水充满从而求得的安全系数则可以作为近似值。

近似值。

7.2.4干边坡张裂缝的临界深度干边坡张裂缝的临界深度n若边坡是干的或接近干的，则安全系数为最小值时若边坡是干的或接近干的，则安全系数为最小值时所对应的张裂缝深度即为临界深度。

所对应的张裂缝深度即为临界深度。

就干边坡安全系数计算公式右边对就干边坡安全系数计算公式右边对zH求极小值，求极小值，可求得张裂缝的临界深度。

可求得张裂缝的临界深度。

7.3沿两个滑面滑动时的稳定分析沿两个滑面滑动时的稳定分析上面滑动面的摩擦角；

上面滑动面的摩擦角；

维持主动滑体和被动滑体所需的支护力维持主动滑体和被动滑体所需的支护力W1、W2分别为单位宽度主动和被动滑块体的重量。

分别为单位宽度主动和被动滑块体的重量。

下面滑动面的摩擦角；

垂直滑动面的摩擦角；

假设假设用前面公式确定保持极限平衡所需要的摩擦角值用前面公式确定保持极限平衡所需要的摩擦角值则，安全系数为：

则，安全系数为：

设计采用的内摩擦角设计采用的内摩擦角若已知若已知、和和之值之值7.4滑体沿多滑面滑动时的稳定分析滑体沿多滑面滑动时的稳定分析u常用方法：

常用方法：

传递系数法传递系数法（或称作不平衡推力法）（或称作不平衡推力法）萨尔玛法萨尔玛法（Sarma）边坡稳定性分析的传递系数法边坡稳定性分析的传递系数法传递系数法假定：

传递系数法假定：

1）滑坡体不可压缩并作整体下滑，不考虑条块之间挤压变）滑坡体不可压缩并作整体下滑，不考虑条块之间挤压变形；

形；

2）条块之间只传递推力不传递拉力，不出现条块之间的拉）条块之间只传递推力不传递拉力，不出现条块之间的拉裂；

裂；

3）块间作用力（即推力）以集中力表示，它的作用线平行）块间作用力（即推力）以集中力表示，它的作用线平行于前一块的滑面方向，作用在分界面的中点；

于前一块的滑面方向，作用在分界面的中点；

4）顺滑坡主轴取单位长度宽的岩土体作计算的基本断面，）顺滑坡主轴取单位长度宽的岩土体作计算的基本断面，不考虑条块两侧的摩擦力。

不考虑条块两侧的摩擦力。

条块划分及受力分析条块划分及受力分析基本计算公式基本计算公式条块条块i的剩余下滑力的剩余下滑力其中，传递系数其中，传递系数取第取第i条块为分离体，将各力分解在该条块滑面的方向上，条块为分离体，将各力分解在该条块滑面的方向上，可得条块可得条块i的平衡方程：

的平衡方程：

计算步骤及注意事项计算步骤及注意事项l计算时从上往下逐块进行；

计算时从上往下逐块进行；

l由由推推力力大大小小可可以以用用来来判判断断坡坡体体的的稳稳定定性性。

若若最最后一块的后一块的En0，说明滑坡体是不稳定的；

，说明滑坡体是不稳定的；

l若若某某一一块块的的Ei=0，说说明明本本块块以以上上岩岩土土体体已已能能稳定，下一条块计算时按无上一条块推力考虑。

稳定，下一条块计算时按无上一条块推力考虑。

考虑边坡安全储备考虑边坡安全储备一般采用加大自重下滑力的办法加以考虑。

一般采用加大自重下滑力的办法加以考虑。

若断面中有逆坡，若断面中有逆坡，因而变成了抗滑力。

在计算滑坡推力时，因而变成了抗滑力。

在计算滑坡推力时，此项就不应再乘以安全系数。

此项就不应再乘以安全系数。

让让En0，即可反推安全系数。

，即可反推安全系数。

例例下图为一滑坡体断面，抗剪强度指标如图下图为一滑坡体断面，抗剪强度指标如图注，安全系数用注，安全系数用1.15，后缘破裂壁，后缘破裂壁=22.5，拟，拟修抗滑挡墙求墙后滑坡推力。

修抗滑挡墙求墙后滑坡推力。

第第5条块的推力大于零，因此，必须设置支挡结构，条块的推力大于零，因此，必须设置支挡结构，以便稳定边坡。

以便稳定边坡。

7.4.2Sarma法法基本原理：

基本原理：

边边坡坡破破坏坏的的滑滑体体除除非非是是沿沿一一个个理理想想的的平平面面或或弧弧面面滑滑动动，才才可可能能作作一一个个完完整整的的刚刚体体运运动动，否否则则，滑滑体体必必须须先先破破裂裂成成多多个个可可相相对对滑滑动动的的块块体体，才才可可能能发发生生滑滑动动。

即即，在在滑滑体体内内部部要要发生剪切破坏情况下才可能滑动。

发生剪切破坏情况下才可能滑动。

1）可可根根据据滑滑体体的的地地质质特特征征、结结构构面面构构造造，对对滑滑体体进进行行按按节节理理构构造造的的斜斜分分条条及及不不等等距距分分条条，使使各各分分条条尽量接近实际风化岩体。

尽量接近实际风化岩体。

2）可可以以较较详详尽尽地地模模拟拟侧侧面面节节理理、断断层层造造成成的的滑滑体体强强度特点。

度特点。

3）滑体滑动时，不仅滑动面上的各种力达到了极限）滑体滑动时，不仅滑动面上的各种力达到了极限平衡，而且侧面上的各种力也达到了极限平衡。

平衡，而且侧面上的各种力也达到了极限平衡。

Sarma法具有以下三个特点：

法具有以下三个特点：

Sarma法计算模型法计算模型滑块分条上的作用力滑块分条上的作用力块块体重量；

体重量；

由于地震水平加速度所由于地震水平加速度所产产生的在滑生的在滑块块中心的水平力；

中心的水平力；

作用在滑作用在滑块块两个两个侧侧面上的水面上的水压压力；

力；

作用在滑作用在滑块块两个两个侧侧面上的法向力；

面上的法向力；

，作用在滑作用在滑块块两个两个侧侧面上的剪切力；

面上的剪切力；

作用于滑作用于滑块块底面上的法向力；

底面上的法向力；

作用于滑作用于滑块块底面上的剪切力；

底面上的剪切力；

由各块体的平衡条件可推导整理得到：

由边界条件由边界条件水平地震加速度水平地震加速度K可写成可写成当当i=2时，时，当当i=3时，时，当当i=1时，时，E1=0计算安全系数时，首先假设安全系数计算安全系数时，首先假设安全系数F1，求解求解水平地震加速度水平地震加速度K，此为极限水平地震加速度。

，此为极限水平地震加速度。

若若K不等于零，则调整安全系数不等于零，则调整安全系数F，每次都令，每次都令可得到一个新的可得到一个新的K值，如此反复迭代计算，直至值，如此反复迭代计算，直至K值为值为0，此时的安全系数，此时的安全系数值即为无地震力时的边坡安值即为无地震力时的边坡安全系数。

全系数。

7.5楔形滑动岩坡稳定分析楔形滑动岩坡稳定分析楔形体对滑动的安全系数：

楔形体对滑动的安全系数：

由由得得其中其中如果忽略滑动面上的粘结力，并设两个面上的如果忽略滑动面上的粘结力，并设两个面上的内摩擦角相同，都为内摩擦角相同，都为，则：

，则：

安全系数为安全系数为（i=1,2）平面滑动与平面滑动与楔体滑动安全系数之间的关系楔体滑动安全系数之间的关系K楔体系数楔体系数