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第九章第九章土土坡坡稳稳定定性性分分析析9.19.1概概述述天然土坡天然土坡((naturalsoilslope))挖方边坡挖方边坡土坡土坡人工土坡人工土坡((artificialsoilslope))填方边坡填方边坡滑坡滑坡((landslope))土中一部分土体对另一部分土体产生土中一部分土体对另一部分土体产生相相对位移对位移,以致丧失原有稳定性的现象。,以致丧失原有稳定性的现象。土堤滑坡
土坡滑动面的形状土坡滑动面的形状((填空常考题)填空常考题)粘粘圆圆性性弧弧土土曲曲坡坡面面无粘性土坡无粘性土坡坝基中存在软弱夹层坝基中存在软弱夹层平面滑动面平面滑动面复合滑动面复合滑动面
世世界界重重大大滑滑坡坡灾灾害害实实例例
北川县城坍塌的大部分建筑物是由一个大型滑坡(左侧的老县城)和一个大型崩塌(右侧的新县城,包括北川中学)引起,造成了最为惨烈的的伤亡
地震诱发滑坡地震诱发滑坡暴雨诱发滑坡暴雨诱发滑坡
1786年(乾隆51年)6月1日发生的大渡河磨西面滑坡堵江从外因上讲滑坡为地震诱发,内因上闪长岩山体极为破碎。滑坡堵塞大渡河9日,溃坝后洪水造成下游人员死亡达10万
滑坡在大渡河对岸(左岸)的残存遗迹铁庄庙地震记事碑(现存于泸定县地震办公毁坝后残留的直径达20m的大孤石室)
叠溪地震滑坡(叠溪地震滑坡(19311931))地震滑坡堵塞岷江及其支流,形成12个堰塞湖,其中大海子已成为旅游点,毁灭千年古镇——叠溪。溃坝后茂县,汶川等县死亡2500余人。
三峡库区湖北秭归千将坪滑坡三峡库区湖北秭归千将坪滑坡((2003.7.132003.7.13))滑坡方量近2000万方,发生于135m蓄水1个月后。蓄水是滑坡的主要诱因,部分学者认为蓄水后库区的微震事件(2~3级)也是触发因素之一,滑坡涌浪造成21人死亡。
开挖边坡滑坡开挖边坡滑坡
天然边坡滑坡天然边坡滑坡
紫坪铺堆积体紫坪铺堆积体滑坡后地貌滑坡后地貌紫坪铺堆积体紫坪铺堆积体发生滑坡实景发生滑坡实景
V标边坡支护
土坡失稳原因土坡失稳原因11、内因、内因土坡的土质:不同土质,抗剪强度、抗水能力差别较大。土坡的外形22、外因、外因地震、降雨、地下水、人为影响(如不合理开挖)等。土坡稳定性分析按土坡稳定性分析按平面问题平面问题处理。处理。土坡稳定性分析目的:土坡稳定性分析目的:11、验算已有或已设计土坡的稳定性、合理性;、验算已有或已设计土坡的稳定性、合理性;22、据土坡预定高度、土的性质等已知条件设计合理断面、据土坡预定高度、土的性质等已知条件设计合理断面。。
9.29.2无粘性土边坡的稳定性分析无粘性土边坡的稳定性分析11、全干或全淹的均质土坡、全干或全淹的均质土坡指由一种土组成,完全在水位指由一种土组成,完全在水位以上或完全在水位以下,以上或完全在水位以下,没有没有渗透水流作用渗透水流作用的无粘性土坡。的无粘性土坡。无粘性土颗粒间无粘聚力,只要坡面上的土粒在自重无粘性土颗粒间无粘聚力,只要坡面上的土粒在自重作用下能够保持稳定,则整个土坡将是稳定的。作用下能够保持稳定,则整个土坡将是稳定的。在在坡面上取一小块坡面上取一小块土体,看作土体,看作刚体刚体分分析其稳定条件析其稳定条件
重力重力W平行于坡面的分量平行于坡面的分量TsWsin垂直于坡面的分量垂直于坡面的分量NWcos下滑力下滑力TsWsin抗滑力抗滑力TfNtgWcostg抗滑力TfWcostgtg土坡稳定安全系数土坡稳定安全系数Fs滑动力TWsintg((safetyfactorsafetyfactor))s
静止角(休止角)静止角(休止角)FFs==11时,时,ββ==φφ,,土坡处于极限平衡状态,土坡处于极限平衡状态,ββ称为天然休止角,其值等于无粘性土在松散称为天然休止角,其值等于无粘性土在松散状态时没有法向力作用时的内摩擦角。状态时没有法向力作用时的内摩擦角。
22、有渗流作用的均质土坡、有渗流作用的均质土坡在浸润线逸出坡面处取一小块土体:在浸润线逸出坡面处取一小块土体:有效自重有效自重WV沿渗流出逸方向渗透力沿渗流出逸方向渗透力jiw土坡稳定安全系数土坡稳定安全系数((safetyfactor))抗滑力Tf[VcosiwVsin()]tgFs滑动力TVsiniVcos()sw抗滑力TNtg[WcosjVsin()]tgf滑动力TWsinjVcos()s
当渗流在逸出段顺坡面流动时当渗流在逸出段顺坡面流动时渗流方向与水平面夹角=坡角dh水力坡降isindL抗滑力TftgtgtgFs无无渗流作用时渗流作用时Fs滑动力T()tgtgtgswsat1有渗流作用比无渗流作用有渗流作用比无渗流作用2时安全系数降低一半。时安全系数降低一半。sat
第三节粘性土边坡的稳定性分析Section3Stabilityanalysisofcohesionsoilslope一、瑞典圆弧法(图9-5)dSwedishcirclemethod1.假设(Postulation)(1)滑动面形状为圆弧(Slipsurfaceiscircle)(2)滑动土体为刚塑性体Slidingmassisrigid-plasticbody
抗滑力矩MLRR2R安全系数Fff(9-4)s滑动力矩MsWdWdMcLR对饱和粘性土FRu(9-5)sMWdSd
3.最小安全系数及最危险滑弧(图9-6)Minimumsafetycoefficientandmostdangerousslipcircle(1)φ=0的简单土坡(图9-6(a))β、β的值可按P214表9-1确定12(2)φ≠0的土坡(图9-6(b))最危险滑弧圆心在MO的延长线上
22、泰勒图表法、泰勒图表法c、、、、Hc053时0053且3时0053且3时看n值d
坡趾圆坡趾圆斜坡圆斜坡圆中中点点圆圆
稳定因数N图(Graphofstablefactor)(图9-7)s(1)β>53°,N=f(β,φ),坡趾圆(Slopetoecircle)s(2)φ>3°,坡趾圆β<53°坡趾圆(Slopetoecircle)φ≈0°,随nd值不同中点圆(Midpointcircle)斜坡圆(Slopecircle)
泰勒图表法的适用范围:泰勒图表法的适用范围:坡高坡高<10m<10m的均质土坡的均质土坡利用图解法解决两利用图解法解决两个土坡稳定性问题个土坡稳定性问题::11、求坡高;、求坡高;22、求坡角。、求坡角。练习:例题练习:例题99--11
Review:Review:天然土坡天然土坡((naturalsoilslope))挖方边坡挖方边坡土坡土坡人工土坡人工土坡((artificialsoilslope))填方边坡填方边坡滑坡滑坡((landslope))土中一部分土体对另一部分土体产生土中一部分土体对另一部分土体产生相相对位移对位移,以致丧失原有稳定性的现象。,以致丧失原有稳定性的现象。
土坡滑动面的形状土坡滑动面的形状((填空常考题)填空常考题)粘粘圆圆性性弧弧土土曲曲坡坡面面无粘性土坡无粘性土坡坝基中存在软弱夹层坝基中存在软弱夹层平面滑动面平面滑动面复合滑动面复合滑动面
Review:Review:无粘性土边坡的稳定性分析无粘性土边坡的稳定性分析11、全干或全淹的均质土坡、全干或全淹的均质土坡抗滑力TfWcostgtg土坡稳定安全系数土坡稳定安全系数Fs滑动力TWsintg((safetyfactorsafetyfactor))s
22、有渗流作用的均质土坡、有渗流作用的均质土坡土坡稳定安全系数土坡稳定安全系数抗滑力Tf[VcosiwVsin()]tgF((safetyfactor))s滑动力TVsiniVcos()sw当渗流在逸出段顺坡面流动时当渗流在逸出段顺坡面流动时=isin抗滑力TftgtgFs滑动力T()tgtgswsat
Review:Review:粘性土边坡的稳定性分析粘性土边坡的稳定性分析11、瑞典圆弧法、瑞典圆弧法抗滑力矩MRFs滑动力矩Ms2LRRffWdWd
22、泰勒图表法、泰勒图表法c、、、、Hc利用图解法解决利用图解法解决土坡稳定性问题土坡稳定性问题::11、求坡高;、求坡高;22、求坡角。、求坡角。
33、条分法、条分法抗滑力矩MRFs滑动力矩Ms2LRRffWdWdMRiFsMsi
MRiFsMsi
不考虑条间作用力的费伦纽斯太沙基条分法不考虑条间作用力的费伦纽斯太沙基条分法(要求推证过程)(要求推证过程)NWcosiiiTWsiniiiWhbiiii
抗滑力矩MRMRifiliRFsM滑动力矩MssiWiRsini(ciitgi)li(ilciNitgi)WisiniWisini(ilciWicositgi)Wisini
太沙基条分法总应力计算公式太沙基条分法总应力计算公式抗滑力矩MR(ilciNitgi)Fs滑动力矩MWisinis(ilciWicositgi)Wisini太沙基条分法有效应力计算公式太沙基条分法有效应力计算公式(cili(Wicosiuili)tgi)FsWisini
练习:例题练习:例题99--22
考虑条间作用力的毕肖普公式考虑条间作用力的毕肖普公式(lcNtg)fFiiiisTi
①①NNi的的求解:求解:将所有力投影到法线方向将所有力投影到法线方向P220P220式式(9(9--9)9)②②TTi的的求解:求解:土体处于极限平衡状态土体处于极限平衡状态时,各土条对圆心力矩之时,各土条对圆心力矩之和=和=00WiRsiniTiR0
③将③将NNi和和TTi表达式代入表达式代入FFs的表达式有:的表达式有:P220P220式式(9(9--10)10){ilci[(WiHi1Hi)cosi(Pi1Pi)sini]tgi}FsWisini④若不计条件切向力,由④若不计条件切向力,由HHi+1i+1--HHii=0=0,得,得P220P220式式(9(9--11)11){ilci[Wicosi(Pi1Pi)sini]tgi}FsWisini
⑤⑤PPi+1i+1--PPi的求取的求取据Hi1Hi,0且Fx,0Fy,0则有P220式9(12)1lciiWcostgWsiniiiiiFFssPPi1itgisincosiiFs
将式(9-11)代入(9-10),得1(ilcicosiWitgi)tgsin/Fcos(9-13,a)iisiFsWisini有效应力分析的安全系数1[cibi(Wiuibi)tgi](9-13,b)tgsin/FcosiisiFsWisini采用迭代法计算采用迭代法计算
为计算方便,令mitgisini/Fscosi可绘出α、φ、F与m的关系曲线,如图9-12所示,采用iisαi试算得出结果。注意:当m≤0.2时,应考虑H的影响或采用其它方法αii
图9-12ma值
第四节几种特殊情况下的土坡稳定性分析Section4Slopestabilityanalysisforseveralspecialcases一、坡顶开裂的情况(Casesofslopetopcraze)2cz0Ka二、成层土坡及有超载的情况Casesofstratifiedslopewithsurcharge
1.成层土坡(Stratifiedsoilslope)ilcib(1hi12hi2)cositgiF(9-14)sb(1hi12hi2)sini2.作用有均布超载q(Actedonuniformsurcharge)(9-15)lcii(qbiibihi)cositgiFs(qbiibihi)sini
三、土坡在不同时期的稳定校核Stabilitycheckforslopeatdifferentphases土坡稳定最不利工况土坡稳定最不利工况稳定渗流期下游边坡稳定渗流期下游边坡施工期上下游施工期上下游库水位骤降期库水位骤降期上游边坡上游边坡
抗剪强度的总应力表示法ctgf抗剪强度的有效应力表示法fctg简化简化BishopBishop法的总应力表示法法的总应力表示法:P220:P220式式(9(9--13a)13a)1(ilcicosiWitgi)tgsin/FcosiisiFsWisini简化简化BishopBishop法的有效应力表示法法的有效应力表示法:P220:P220式式(9(9--13b)13b)1[cibi(Wiuibi)tgi]tgsin/FcosiisiFsWisini
三、土坡在不同时期的稳定校核Stabilitycheckforslopeatdifferentphases施工期:施工期:对于渗透系数小、填筑速度快的粘性填土,随对于渗透系数小、填筑速度快的粘性填土,随着坝体填土逐渐加高,下部填土受到上部填土着坝体填土逐渐加高,下部填土受到上部填土压力作用,来不及固结,出现超静孔隙水压压力作用,来不及固结,出现超静孔隙水压力。力。可用有效应力法也可用总应力法。可用有效应力法也可用总应力法。总应力法总应力法::UUUU剪或剪或qq剪剪抗滑力矩MR(lciiNitgi)(lciiWicositgi)Fs滑动力矩MsWisiniWisini
(2)有效应力法分析(Effectivestressanalysis)①估算施工期的孔隙水压力Estimationofporewaterpressureduringconstructionuu0uu0B[3A(13)](9-16,a)333uB1A1()B1A1(A)111u令3BBA1(A)11(9-16,b)uB1(9-16,c)uuBh②用有效应力强度指标Usetheeffectivestrengthparameters
2.部分浸水及稳定渗流期的土坡稳定分析Stabilityanalysisasslopepartiallyunderwaterorduringsteadystateseepage(1)部分浸水的土坡稳定分析(图9-17)Stabilityanalysisasslopepartiallyunderwaterilci(hi1hi2)bicositgiF(9-17)s(hi1hi2)bisini
(2)稳定渗流期的土坡稳定分析Slopestabilityanalysisduringsteadystateseepage稳定渗流期:坝体内施工期由填筑土体产生的稳定渗流期:坝体内施工期由填筑土体产生的超静孔压已全部消散,水库长期蓄水,上下游超静孔压已全部消散,水库长期蓄水,上下游水位差在坝体内形成稳定渗流,坝体内流网可水位差在坝体内形成稳定渗流,坝体内流网可唯一确定。唯一确定。坝体内各点孔压均能流网确定。
①流网法(Flownetmethod)ilciWicosi(uiwzi)litgiFs(9-18)Wisiniu(zh)iwiwi
②代替近似法(Replacedapproximatemethod)代替近似法求土坡稳定安全系数(考虑渗流力)ilcih1i(h2ih3i)bicositgi(9-23)Fs(h1isath2ih3i)bisini与未考虑渗流力公式相比,只是滑动力矩中h2一项对应的不同。不考虑渗流力时用浮重度h,考虑渗流力时用饱和重度h。2sat2即自由水面以下,下游水位以上部分自重:计算下滑力时用饱和容重,计算抗滑力时用浮容重。
3.水位降落期的土坡稳定分析Slopestabilityanalysisduringwaterleveldrawdown(1)总应力法分析(Totalstressanalysis)计算抗滑力时扣除水位降落前渗流产生的孔隙水压力;采用总应力强度指标总应力法总应力法::CUCU剪或剪或cqcq剪剪(2)有效应力法分析(Effectivestressanalysis)①估算水位降落后的孔隙水压力
水位降落前uAbw(hhw)wh(9-24)水位降落后uAauAbBA(9-25)hhAbsatwwhAasatAsath(whwsath)whwu[h1(B)hh)(9-26,a)AawwuAaw(hh)(9-26,b)对透水性较大的填土坡:uAaw[h1h21(ne)h]②用有效应力强度指标
图9-21图9-19
Review:Review:粘性土边坡的稳定性分析粘性土边坡的稳定性分析11、瑞典圆弧法、瑞典圆弧法粘粘圆圆22、泰勒图表法、泰勒图表法性性弧弧土土曲曲33、条分法、条分法坡坡面面不考虑条间作用力的太沙基条分法不考虑条间作用力的太沙基条分法只考虑条间水平推力,忽略条间切向力只考虑条间水平推力,忽略条间切向力的简化毕肖普公式的简化毕肖普公式
33、条分法、条分法MRiFsMsi
不考虑条间作用力的太沙基条分法不考虑条间作用力的太沙基条分法((要求推证过程要求推证过程))抗滑力矩MRFs滑动力矩MsMRi(lciiNitgi)MsiWisini(ilciWicositgi)Wisini[ilci(Niluii)tgi]FsWisini
只考虑条间水平推力的简化毕肖普公式:只考虑条间水平推力的简化毕肖普公式:P220P220式式(9(9--13a)13a)
1(ilcicosiWitgi)tgsin/Fcos(9-13,a)iisiFsWisini1[cibi(Wiuibi)tgi](9-13,b)tgsin/FcosiisiFsWisini采用迭代法计算采用迭代法计算
Review:Review:土石坝边坡稳定最不利工况土石坝边坡稳定最不利工况稳定渗流期下游边坡稳定渗流期下游边坡施工期上下游边坡施工期上下游边坡库水位骤降期上游边坡库水位骤降期上游边坡
第六节土坡稳定性分析的讨论Section6Discussionofanalysisforslopestability一、关于计算方法的讨论Discussionaboutcalculationmethod1.均质土(Homogeneoussoil)—太沙基和毕肖普公式2.非均质土(Heterogeneoussoil)—复合滑动面近似法或其它方法3.空间问题(Spaceproblem)—简化为平面问题(Planeproblem二、最危险滑弧和滑动圆心位置的确定Determinationofmostdangerouscircleanditscenterlocation1.费伦纽斯法
2.陈惠发法3.张天宝法
三、土的抗剪强度指标值的选用Choiceofshearstrengthparametersofsoil1.指标的合理选用比方法更重要Parametersaremoreimportantthanmethods2.不同情况下抗剪强度指标的测定方法和应用Measuringmethodsandapplicationofshearstrengthparametersondifferentconditions(P236表9-5)对总应力分析(图9-29):施工期—采用“UU”强度包线水位骤降期—采用“CD-CU”强度包线
Review:6.8Review:6.8土的抗剪强度指标取值问题土的抗剪强度指标取值问题快剪qfctg不排水剪UUfctg直剪固结快剪cq三轴固结不排水剪CU试验剪切试验慢剪s固结排水剪CD?实际工况选用那一种强度指标?1、使用总应力强度指标还是有效应力强度指标?工程中应尽量采用有效应力强度指标,因为有效应力与抗剪强度的对应关系,但由于实测孔压困难,一般工程中仍较多采用总应力强度指标。对于能够得到孔压分布值的,尽量采用有效应力法。
土坝在稳定渗流期下游坡稳定性分析采用有效强度指标2、无粘性土强度指标的选用?无粘性土透水性强,不产生孔隙水压力,现场受剪情况大体相当于?S剪或CD剪
33、粘性土强度指标的选用?、粘性土强度指标的选用?总应力指标表示粘性土的强度时,不同试验方法所得参数指标差别较大。有效指标表示土的强度时,不同试验方法所得参数指标较接近。练习:1、粘性土筑坝,施工时间短,施工期采用总应力法分析边坡稳定性时,宜采用那种抗剪强度指标?q剪或UU剪2、土石坝稳定渗流期,分析边坡稳定性采用有效应力方法还是总应力方法?采用有效应力方法,S剪或CD剪得出的强度指标3、粘性土筑坝,水库水位降落期,分析边坡稳定性采用那种指标?CQ剪或CU剪
四、安全系数的选用—依据规范1.考虑运用条件(Considertherunningconditions)2.土坡的重要性(Significanceofsoilslope)3.不同计算方法对应的安全系数不同4.不同规范对安全系数的要求不同
第五节土坡非圆弧滑动面的稳定性分析Section5Stabilityanalysisofsoilslopewithnon-circleslipsurface
一、复合滑动面的稳定性分析一、复合滑动面的稳定性分析StabilityanalysisofsoilslopewithcompositeslipsurfacStabilityanalysisofsoilslopewithcompositeslipsurfacee抗滑力P2fLP2(ctg)LP2cLWtgF=s滑动力PPP111PP1、、PP2的求解:精确法和简化法的求解:精确法和简化法(P(P1==PPa、、PP2=P=Pp))
抗滑力P2fLP2(ctg)LP2cLWtgF=s滑动力PPP111用试算法确定最危险滑弧Determinationthemostdangerousslipsurfaceusingtrialanderrormethod
二、简布普遍条分法Janbu’sgeneralslicemethod1.假定(Postulation):推力的作用点和位置2.抗滑稳定安全系数coefficientofsafetyofsoilslopestability2sec[lccos(WH)tg]iiiii1tgtg/FcosiisiFs(WH)tgiii(9-33)3.竖向条间力HiVerticalforceHbetweenslicesidPHiPitgihi(9-35)dxi
三、摩根斯坦—普赖斯法Morgenstern-Pricemethod1.假定(Postulation)两相邻土条:法向和切向条间力存在对水平方向坐标的函数关系2.力平衡和力矩平衡方程Forceandmomentequilibriumequationsbp(x)s(x)dx0(9-38a)abp(x)s(x)t(x)dx0(9-38a)actgctgeeFFss
小结:小结:天然土坡天然土坡((naturalsoilslope))一、土坡一、土坡挖方边坡挖方边坡人工土坡人工土坡((artificialsoilslope))填方边坡填方边坡二、滑坡二、滑坡((landslope))土中一部分土体对另一部分土体产生土中一部分土体对另一部分土体产生相相对位移对位移,以致丧失原有稳定性的现象。,以致丧失原有稳定性的现象。
三、土坡滑动面的形状三、土坡滑动面的形状((填空常考题)填空常考题)粘粘圆圆性性弧弧土土曲曲坡坡面面无粘性土坡无粘性土坡坝基中存在软弱夹层坝基中存在软弱夹层平面滑动面平面滑动面复合滑动面复合滑动面
四、无粘性土边坡的稳定性分析四、无粘性土边坡的稳定性分析11、全干或全淹的均质土坡、全干或全淹的均质土坡抗滑力TfWcostgtg土坡稳定安全系数土坡稳定安全系数Fs滑动力TWsintg((safetyfactorsafetyfactor))s
22、有渗流作用的均质土坡、有渗流作用的均质土坡土坡稳定安全系数土坡稳定安全系数抗滑力Tf[VcosiwVsin()]tgF((safetyfactor))s滑动力TVsiniVcos()sw当渗流在逸出段顺坡面流动时当渗流在逸出段顺坡面流动时=isin抗滑力TftgtgFs滑动力T()tgtgswsat
五、粘性土边坡的稳定性分析五、粘性土边坡的稳定性分析11、瑞典圆弧法、瑞典圆弧法粘粘圆圆22、泰勒图表法、泰勒图表法性性弧弧土土曲曲33、条分法、条分法坡坡面面①不考虑条间作用力的太沙基条分法①不考虑条间作用力的太沙基条分法②只考虑条间水平推力,忽略条间切向力②只考虑条间水平推力,忽略条间切向力的简化毕肖普公式的简化毕肖普公式③假定条间水平作用力位置的非圆弧普遍③假定条间水平作用力位置的非圆弧普遍条分法条分法((简布法简布法))
11、瑞典圆弧法、瑞典圆弧法抗滑力矩MRFs滑动力矩Ms2LRRffWdWd
22、泰勒图表法、泰勒图表法c、、、、Hc泰勒图表法的适用范泰勒图表法的适用范围:围:坡高坡高<10m<10m的均质土的均质土坡坡利用图解法解决两利用图解法解决两个土坡稳定性问题个土坡稳定性问题::11、求坡高;、求坡高;22、求坡角。、求坡角。
33、条分法、条分法MRiFsMsi
①①不考虑条间作用力的太沙基条分法不考虑条间作用力的太沙基条分法((要求推证过程要求推证过程))抗滑力矩MRFs滑动力矩MsMRi(lciiNitgi)MsiWisini(ilciWicositgi)Wisini
②②只考虑条间水平推力的简化毕肖普公只考虑条间水平推力的简化毕肖普公式:式:P220P220式式(9(9--13a13a,,b)b)(lcNtg)fFiiiisTi
③③假定条间水平作用力位置的假定条间水平作用力位置的非圆弧非圆弧普遍条分法普遍条分法((简布法简布法))
五、最危险滑动圆心位置的确定五、最危险滑动圆心位置的确定1.费伦纽斯法2.陈惠发法3.张天宝法
六、六、边坡稳定分析的总应力法和有效应力法边坡稳定分析的总应力法和有效应力法(lciiNitgi)FsWisini[ilci(Niluii)tgi]FsWisini
七、土石坝边坡稳定最不利工况七、土石坝边坡稳定最不利工况①稳定渗流期下游边坡①稳定渗流期下游边坡②施工期上下游边坡②施工期上下游边坡③库水位骤降期上游边坡③库水位骤降期上游边坡
①稳定渗流期:①稳定渗流期:坝体内施工期由填筑土体产生的超静孔压已全坝体内施工期由填筑土体产生的超静孔压已全部消散,水库长期蓄水,上下游水位差在坝体部消散,水库长期蓄水,上下游水位差在坝体内形成稳定渗流,坝体内流网可唯一确定。内形成稳定渗流,坝体内流网可唯一确定。坝坝体内各点孔压均能流网确定体内各点孔压均能流网确定。。用有效应力法而不用总应力法。用有效应力法而不用总应力法。[cili(Niilui)tgi]FsWisini
代替近似法(Replacedapproximatemethod)代替近似法求土坡稳定安全系数(考虑渗流力)ilcih1i(h2ih3i)bicositgi(9-23)Fs(h1isath2ih3i)bisini自由水面以下,下游水位以上部分自重:计算下滑力时用饱和容重,计算抗滑力时用浮容重。
②施工期:②施工期:对于渗透系数小、填筑速度快的粘性填土,随着对于渗透系数小、填筑速度快的粘性填土,随着坝体填土逐渐加高,下部填土受到上部填土压力坝体填土逐渐加高,下部填土受到上部填土压力作用,来不及固结,出现超静孔隙水压力。作用,来不及固结,出现超静孔隙水压力。可用有效应力法也可用总应力法。可用有效应力法也可用总应力法。总应力法总应力法::UUUU剪或剪或qq剪剪抗滑力矩MR(lciiNitgi)(lciiWicositgi)Fs滑动力矩MsWisiniWisini
有效应力法有效应力法::[ilci(Niluii)tgi]FsWisini△u=B△BA(△△)313uu△uB△BA(△△)o313B△Bh1
③库水位降落期:③库水位降落期:可用有效应力法也可用用总应力法。可用有效应力法也可用用总应力法。总应力法总应力法::CUCU剪或剪或cqcq剪剪抗滑力矩MR(lciiNitgi)(lciiWicositgi)Fs滑动力矩MsWisiniWisini
八、复合滑动面的稳定性分析八、复合滑动面的稳定性分析抗滑力P2fLP2(ctg)LP2cLWtgF=s滑动力PPP111PP1、、PP2的求解:精确法和简化法的求解:精确法和简化法(P(P1==PPa、、PP2=P=Pp))