河海土坡穩(wěn)定(殷宗澤)

1、土坡穩(wěn)定分析中的幾個(gè)問題,殷宗澤（河海大學(xué)）,用總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)，容重為,用容重？,要用固結(jié)排水剪強(qiáng)度指標(biāo),土重看成飽和重，再減去滑面上的水壓力；,土重看成浮重，不減水壓力,有效應(yīng)力法,用有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)該：可超靜孔隙水壓力，也可總水壓力，只要重量配套,后者對(duì)。 瑞典法，u 必須是指超靜孔隙水壓力； 不能看作總水壓力，用飽和重。這是瑞典法的存在問題。,簡(jiǎn)化畢肖普公式,,,飽和重，減水壓力,浮重，不減水壓力,畢肖

2、普法：可以將孔壓理解為超靜水壓力，也可以理解為總水壓力，只要重力計(jì)算與之配套，都能得出正確的滑面有效法向應(yīng)力。,有滲流時(shí)瑞典法，孔壓理解為超靜孔隙水壓力,下水位作為靜水位,,上水位作為靜水位,,,瑞典法，以靜水位來定超靜水壓力存在兩個(gè)問題：① 有上下兩個(gè)水位，解不唯一；② 對(duì)穩(wěn)定滲流情況仍存在超靜水壓力，與用固結(jié)排水剪強(qiáng)度不一致。,總應(yīng)力法,畢肖普法，可用總水壓力,建議：有滲流情況，超靜水壓力理解為超穩(wěn)定水壓力 “靜

3、”，－－流動(dòng)狀態(tài)下的靜。 穩(wěn)定滲流的浸潤(rùn)線與靜水面等同，固結(jié)完成，超靜水壓力為0。 總應(yīng)力＝有效應(yīng)力 用固結(jié)排水剪強(qiáng)度指標(biāo)。 安全系數(shù)公式中，滑面法向應(yīng)力要用固結(jié)應(yīng)力，土條重為有效重,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2. 滲流對(duì)土坡的穩(wěn)定的影響,影響： （1）能引起滑動(dòng)力（矩） （2）會(huì)影響抗滑力（矩）兩類分析方法：（1）滲透力法－－取土骨架為脫離體，土重取浮容

4、重（2）邊界水壓力法－－取土骨架和水的共同體為脫離體， 土重取飽和容重，考慮滑動(dòng)體邊界上的水壓力。,滲透力法,邊界水壓力法,坡外水位以上水重引起力矩＝滲透力對(duì)圓心的力矩,忽略滲透力對(duì)抗滑力影響,,,,替代容重法,超穩(wěn)定水壓力的概念,實(shí)際水壓力為，土條的有效重為,超靜水壓力=0。,在 作用下已穩(wěn)定,3. 擬靜力法的存在問題,,瑞典法,（1）水平地震力對(duì)抗滑力矩的影響,Q是體積力，會(huì)影響滑面法向力它作

5、用在土條形心不能向下移置于該土條的底面只能沿著水平線作用到滑面上,安全系數(shù)偏大。,,,,,,,簡(jiǎn)化畢肖普,,畢肖普,水平地震力Q會(huì)影響ΔX影響T和N不可令ΔX＝0,,Q,（2）坡外動(dòng)水壓力的影響,水平地震力Q與土條重成正比，坡外水位以下用飽和重還是浮重？浮重？ 孔隙中的水是被土骨架帶著一起振動(dòng)的，當(dāng)然也受地震力。飽和重？ 水庫(kù)中有水與沒有水，地震反應(yīng)一個(gè)樣。仍然有待研究,虎跳峽 h＝265m,,（3）

6、地基中的水平地震力的影響,,摩擦角較小時(shí)滑弧取得愈深，滑動(dòng)力矩愈大，安全系數(shù)愈小,,,,,,,,容重11.0 kN/m3，c＝10kPa，,只要R>24.2m，即滑弧深大于12.1m，弓形體就要滑出地面，而且畫的滑弧愈大，滑出的可能性愈大。,9度地震（地震系數(shù)0.4）綜合影響系數(shù).025,設(shè),設(shè),4. 擬靜力法的改進(jìn),,,,,,,,,,,,,,,,A. 水平地震力對(duì)抗滑力矩影響,,,考慮豎向地震力，孔壓,土坡高5m，坡比1

7、:1.5，容重11.0 kN/m3，c＝20kPa，,地震烈度為9度。,土坡高5m，坡比1:1,容重11.0 kN/m3c＝10kPa,容重11.0 kN/m3,c＝10kPa，,地震烈度為8度。,提出以下可能的改進(jìn)方法：（1）假定地基弓形體上的地震力不引起危險(xiǎn)滑面的改變（2）假定地基弓形體上的地震力對(duì)土坡穩(wěn)定性無(wú)影響 （3）假定地基土的綜合影響系數(shù)隨土的強(qiáng)度減小而減小,B. 弓形體上的地震力,,5. 有限元法土坡穩(wěn)定分析,

8、有限元法用于土坡穩(wěn)定分析的優(yōu)點(diǎn)： ①滑動(dòng)面上的計(jì)算應(yīng)力比較真實(shí) 可考慮應(yīng)力應(yīng)變的非線性和彈塑性。擬靜力條分法，存在不少問題，用有限元法計(jì)算滑面應(yīng)力能合理解決。 ②將穩(wěn)定和位移的發(fā)展聯(lián)系起來 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)出位移的發(fā)展，可估計(jì)安全系數(shù)，這對(duì)施工中檢測(cè)和控制邊坡的穩(wěn)定性是十分重要的。 ③浸水時(shí)會(huì)發(fā)生變形對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響 膨脹土和黃土邊坡，滑面上下變形不均就會(huì)剪應(yīng)力。,（1）應(yīng)力水平法,,應(yīng)力水平法誤差較大,（2）

9、滑面應(yīng)力法,,,直接算出滑面上的應(yīng)力,Bishop法的最小安全系數(shù)為1.85,最小安全系數(shù)為1.86,土層的雙曲線模型參數(shù),長(zhǎng)河壩 h＝240m,（3）搜索滑面法,（1） 有限元計(jì)算 找得應(yīng)力水平最高的點(diǎn)P。（2） 過點(diǎn)P作豎向線（3）過點(diǎn)P作射線，可能的滑面段，內(nèi)插求小段中點(diǎn)處法向和切向應(yīng)力。（4）求這些滑面段的局部安全系數(shù)（5）重復(fù)上述步驟，形成整體的危險(xiǎn)滑面（6）求整體的最小安全系數(shù)。,P,（4）強(qiáng)度折減法,