土力学粘性土土坡稳定性.pptx

粘性土土坡稳定分析方法 常用的粘性土土坡稳定分析方法可以分为两种：整体圆弧滑动稳定分析法和条分法（一）分析计算方法（一）分析计算方法1 1假设条件：假设条件：均质简单粘性土坡均质简单粘性土坡 取取1 1延长米按二维问题计算延长米按二维问题计算 圆弧滑动面圆弧滑动面ORdW 滑面以上滑动土体呈刚滑面以上滑动土体呈刚性转动性转动 在滑动面上土体处于极限在滑动面上土体处于极限平衡状态平衡状态一整体圆弧法2.平衡条件（各力对平衡条件（各力对O的力矩平衡）的力矩平衡）(1)滑动力矩：(3)安全系数：当=0（粘土不排水强度）时，注注：（其中 是未知函数）(2)抗滑力矩：ORdCBAW二、条分法1原理原理注注:无法求理论解，是 一个边值问题，应通过数值计算解决。一个简化解决方法是将滑动土体分成条条分法条分法。实际是一种离散化计算方法整体圆弧法：n是l(x,y)的函数AORCsbB-2-1 01234567条分法是将滑动土体竖直分成若干土条，把土条当成刚体，分别求作用于各土条上的力对圆心的滑动力矩和抗滑力矩，然后按下式求土坡的稳定安全系数Fs：2.条分法中的和求解条件第i条土的作用力WihiPihi+1Pi+1Hi+1NiTiHiWi是已知的作用在土条体底部的力与作用点：Ni Ti ti 共3n个作用在边界上的力及作用点：Pi Hi hi 共3(n-1)个 （两端边界是已知的）假设总体安全系数为Fs(且每条Fs都相等)Fs 共1个未知数合计=3n+3(n-1)+1=6n-2 共n条土的未知量数目WihiPihi+1Pi+1Hi+1NiTiHi各条：水平向静力平衡条件：x=0 共n个垂直向静力平衡条件：y=0 共n个力矩平衡条件：M0=0 共n个在n个滑动面上各条处于极限平衡条件：共n个求解条件共求解条件共4n4n个个瑞典条分法 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 简化毕肖普条分法毕肖普条分法假定滑动面为圆弧面，它考虑了土条侧面的作用力，并假定各土条底部滑动面上的抗滑安全系数均相同，即等于滑动面的平均安全系数。毕肖普用了有效应力方法推导公式。杨布法杨布条分法基本可以满足所有的静力平衡条件，所以是严格方法之一，但其推力线的假定必须符合条间力的合理性要求（即条间力不产生拉力和不产生剪切破坏）。目前国内外有关边坡稳定的电算程序，大多包含有杨布法对它们的假定条件的对比整体圆弧滑动稳定分析法，它假设的是刚性滑动体滑动面上极限平衡，条件为软粘土不排水Pn=0瑞典条分法假设的是滑动面为圆弧面，不考虑条间力，可以减少2n-2个未知数。它的条件为一般均质土。毕肖普条分法假设的是滑动面为圆弧面，切向条间力为0，减少n-1个未知数。它的条件为一般均质土。杨布条分法假设的是滑动面为任意面，法向条间力和切向条间力之间为某函数关系，减少n-1个未知数。它的条件为任意土 案例:龙门水库渗漏事件（1）基本情况 龙山水库位于武江上游廊田河支流龙山水上。地处乐昌市东北部的廊田镇龙山管理区龙山村。离京广铁路约12km。集雨面积26.2km2，水库总库容1124104m3。是一宗以灌溉为主，结合发电、防洪、养殖等综合利用的中型水库。水库枢纽工程是由大坝、溢洪道、输水隧洞和坝后电站组成。大坝于1973年4月按浆砌石重力坝方案施工，于1976年改为土石混合坝，1979年2月大坝建成蓄水。坝高61.5m，坝顶高程361.5m，设计洪水位359.69m，校核洪水位360.42m，正常运用水位358.7m。坝顶宽10.2m，坝顶长155m，坝基为中下泥盘系石英砂岩，离坝轴线上游80m作了帷幕灌浆处理。坝体从高程290315m为浆砌石砌体。坝体迎水坡防渗体为微风化的砾质粉质壤土及砾质粘土，采用碾压法施工，设计干密度为1.5g/cm3。背水坡堆石体按反滤要求从坝基砌筑至坝顶，采用进占抛滚法施工。（2）险情回顾水库蓄水运用后，坝顶出现多条纵向及横向裂缝，坝顶、迎水坡和背水坡沉陷严重，左、右坝头填土与坝基接触带、右坝头与溢洪道之间的小山包渗漏严重，溢洪道也有渗漏现象。1）迎水坡粘土防渗体填土干密度未达设计标准，填土较疏松，出现裂缝、沉陷，防渗性能也较差；2）左、右坝头填土与岸坡接触带填土较疏松，运用初期出现裂缝、沉陷，防渗性能更差；3）小山包及溢洪道底板的基岩受F6断层的影响，节理裂隙发育，透水性强；4）背水坡堆石体较松动，局部存在架空等现象；5）溢洪道进口段右岸高边坡存在较为严重的安全隐患，坝体左岸下游岩体有滑动的危险。（3）事故原因4补救措施1）重新运土夯实坝体，使坝体干密度达到1.5g/cm3；2）对左、右坝头填土与接触带进行充填灌浆防渗处理；3）对迎水坡进行土工膜、混凝土面板覆盖防渗；4）对右坝头小山包及溢洪道底板基岩进行帷幕灌浆处理；5）按反滤要求重新堆砌背水坡；应该吸取的经验教训1在施工前要弄清当地的土质情况，不可盲目开工2在施工的时候要严格按照标准，不可偷工减料，在这事件中就是由于土的干密度没有达标才导致了隐患的发生3要仔细考虑土的渗透性问题，如果通过测算发觉土的渗透系数较大，要预先做好防渗措施在施工完后，要对项目做定期检查，防患于未然