土力学(清华大学)7精品PPT课件
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土力学课件清华大学变形与强度工管
pmax F G M
pmin
bl
W
M (N G)e
W bl2 6
e M N G
pmax pmin
F G bl
1
6e l
土力学与地基基础
若 pmin 0
pmax
2(F G) 3ab
3 土的压缩性与地基沉降计算
土力学与地基基础
3.5.3 基础底面附加压力
础自重计算的基底均布压力为140kPa。试求基础中心O点下
及A点下、H点下z＝1m深度处的竖向附加应力。
【解】 （1）先求基底净压力（基底附加压力） pn，由已知条件知
pn=p－γod＝140－18×0.5＝131kPa
（2）求O点下1m深处地基附加应力σzo。 O点是矩形面积OGbE，OGaF，OAdF，
OAcE的共同角点。这四块面积相等，长
度l、宽度b均相同，故其附加应力系数αc 相同。根据l，b，z的值可得
土力学与地基基础
3 土的压缩性与地基沉降计算
l/b=2 /1=2；z /b=1/1=1；查表得
Ks=0.1999，所以σzo=4 αcpn
=4×0.1999 ×131＝104.75kPa
（3）求A点下1m深处竖向附加应力σzA
3.3 侧限条件下土的压缩性
3.3.1 侧限压缩试验
（1）试验仪器
——压缩仪（Oedometer）
（2）试验方法 （3）试验结果
●变形在各级荷载下都可趋于稳定 ●变形随荷载的增大而逐渐增大 ●孔隙比随荷载的增大而逐渐减小
土力学与地基基础
3 土的压缩性与地基沉降计算
（4）垂直压缩变形量（Vertical compression deformation）
土力学课件PPT课件全篇
比重等特征为依据。 （二）岩石
岩石的主要特征包括矿物成分、结构和构造三方面。 岩石的结构—岩石中矿物颗粒的结晶程度、大小和 形状、及其彼此之间的组合方式。 岩石的构造--岩石中矿物的排列方式及填充方式。
第10页/共139页
岩浆岩、沉积岩、变质岩是按成因划分的三大岩类， 其亚类划分列于表1-3、表1-4、表1-5。
第3页/共139页
5 地基基础设计的两个基本条件： (1)要求作用于地基的荷载不超过 地基的承载能力，保证地基在防止整 体破坏方面有足够的安全储备； (2)控制基础沉降使之不超过地基 的变形允许值，保证建筑物不因地基 变形而损坏或者影响其正常使用。
6 基础结构的型式： 7 地基类型 8 地基基础设计方案的选取原则 9 地基及基础的重要性
第11页/共139页
“第四纪沉积物(层)”或“土”。 四 第四纪沉积物(层)
不同成因类型的第四纪沉积物，各具有一定的分布 规律和工程地质特征，以下分别介绍其中主要的几种成 因类型。
(一)残积物、坡积物和洪积物 1．残积物 残积物是残留在原地未被搬运的那 一部分原岩风化剥蚀后的产物，而 另一部分则被风和降水所带走。 2．坡积物 坡积物是雨雪水流的地质作用将高处岩石风化产物 缓慢地洗刷剥蚀、顺着斜坡向下逐渐移动、沉积在较平 缓的山坡上而形成的沉积物。
三 地质年代的概念 地质年代--地壳发展历史与地壳运动，沉积环境 及生物演化相对应的时代段落。 相对地质年代--根据古生物的演化和岩层形成的 顺序，所划分的地质年代。 在地质学中，根据地层对比和古生物学方法把地 质相对年代划分为五大代(太古代、元古代、古生代、 中生代和新生代)，每代又分为若干纪，每纪又细分为 若干世及期。在每一个地质年代中，都划分有相应的地 层（参见表1-6） 在新生代中最新近的一个纪称为第四纪，由原岩 风化产物（碎屑物质），经各种外力地质作用(剥蚀、 搬运、沉积)形成尚未胶结硬化的沉积物(层)，通称
岩石的主要特征包括矿物成分、结构和构造三方面。 岩石的结构—岩石中矿物颗粒的结晶程度、大小和 形状、及其彼此之间的组合方式。 岩石的构造--岩石中矿物的排列方式及填充方式。
第10页/共139页
岩浆岩、沉积岩、变质岩是按成因划分的三大岩类， 其亚类划分列于表1-3、表1-4、表1-5。
第3页/共139页
5 地基基础设计的两个基本条件： (1)要求作用于地基的荷载不超过 地基的承载能力，保证地基在防止整 体破坏方面有足够的安全储备； (2)控制基础沉降使之不超过地基 的变形允许值，保证建筑物不因地基 变形而损坏或者影响其正常使用。
6 基础结构的型式： 7 地基类型 8 地基基础设计方案的选取原则 9 地基及基础的重要性
第11页/共139页
“第四纪沉积物(层)”或“土”。 四 第四纪沉积物(层)
不同成因类型的第四纪沉积物，各具有一定的分布 规律和工程地质特征，以下分别介绍其中主要的几种成 因类型。
(一)残积物、坡积物和洪积物 1．残积物 残积物是残留在原地未被搬运的那 一部分原岩风化剥蚀后的产物，而 另一部分则被风和降水所带走。 2．坡积物 坡积物是雨雪水流的地质作用将高处岩石风化产物 缓慢地洗刷剥蚀、顺着斜坡向下逐渐移动、沉积在较平 缓的山坡上而形成的沉积物。
三 地质年代的概念 地质年代--地壳发展历史与地壳运动，沉积环境 及生物演化相对应的时代段落。 相对地质年代--根据古生物的演化和岩层形成的 顺序，所划分的地质年代。 在地质学中，根据地层对比和古生物学方法把地 质相对年代划分为五大代(太古代、元古代、古生代、 中生代和新生代)，每代又分为若干纪，每纪又细分为 若干世及期。在每一个地质年代中，都划分有相应的地 层（参见表1-6） 在新生代中最新近的一个纪称为第四纪，由原岩 风化产物（碎屑物质），经各种外力地质作用(剥蚀、 搬运、沉积)形成尚未胶结硬化的沉积物(层)，通称
土力学课件清华大学.ppt
二. 地基中常见的应力状态 4.侧限应力状态——一维问题
▪应变条件
y x 0;
xy yz zx 0
▪应力条件
xy yz zx 0;
x y;
x
x E
E
y z
0;
x y 1 z K0z;
▪独立变量 z , z F(z)
K0：侧压力系数
ij =
0 x 0xy 0xz 0yx 0 y 0yz
第三章
土体中的应力计算
§3 土体中的应力计算
地基中的应力状态 应力应变关系 土力学中应力符号的规定
强度问题 变形问题
应力状态及应力应变关系
自重应力 附加应力
建筑物修建以前，地基 中由土体本身的有效重 量所产生的应力。
基底压力计算 有效应力原理
建筑物修建以后，建筑物 重量等外荷载在地基中引 起的应力，所谓的“附加” 是指在原来自重应力基础 上增加的压力。
§3 土体中的应力计算 §3.1 应力状态及应力应变关系
三. 土的应力-应变关系的假定 1、室内测定方法及一般规律 (1)常规三轴试验 a) 固结排水试验
应力应变关系－以某种粘土为例
•与围压有关
•非线性
•剪胀性
v
§3 土体中的应力计算 §3.1 应力状态及应力应变关系
三. 土的应力-应变关系的假定 1、室内测定方法及一般规律 (1)常规三轴试验 a) 固结排水试验
应力应变关系－以某种粘土为例
u
§3 土体中的应力计算 §3.1 应力状态及应力应变关系
三. 土的应力-应变关系的假定 1、室内测定方法及一般规律 (1)常规三轴试验 a) 固结排水试验
施加围压，排水阀门始终打开， 充分固结
施加(1 -)时，排水阀门始终 打开，速度慢足以使孔压消散
▪应变条件
y x 0;
xy yz zx 0
▪应力条件
xy yz zx 0;
x y;
x
x E
E
y z
0;
x y 1 z K0z;
▪独立变量 z , z F(z)
K0：侧压力系数
ij =
0 x 0xy 0xz 0yx 0 y 0yz
第三章
土体中的应力计算
§3 土体中的应力计算
地基中的应力状态 应力应变关系 土力学中应力符号的规定
强度问题 变形问题
应力状态及应力应变关系
自重应力 附加应力
建筑物修建以前，地基 中由土体本身的有效重 量所产生的应力。
基底压力计算 有效应力原理
建筑物修建以后，建筑物 重量等外荷载在地基中引 起的应力，所谓的“附加” 是指在原来自重应力基础 上增加的压力。
§3 土体中的应力计算 §3.1 应力状态及应力应变关系
三. 土的应力-应变关系的假定 1、室内测定方法及一般规律 (1)常规三轴试验 a) 固结排水试验
应力应变关系－以某种粘土为例
•与围压有关
•非线性
•剪胀性
v
§3 土体中的应力计算 §3.1 应力状态及应力应变关系
三. 土的应力-应变关系的假定 1、室内测定方法及一般规律 (1)常规三轴试验 a) 固结排水试验
应力应变关系－以某种粘土为例
u
§3 土体中的应力计算 §3.1 应力状态及应力应变关系
三. 土的应力-应变关系的假定 1、室内测定方法及一般规律 (1)常规三轴试验 a) 固结排水试验
施加围压，排水阀门始终打开， 充分固结
施加(1 -)时，排水阀门始终 打开，速度慢足以使孔压消散
土力学课件(清华大学)土力学绪论共64页
土力学课件(清华大学) 土力学绪论
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
Байду номын сангаас
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
64
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
Байду номын сангаас
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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清华大学《土力学与地基基础》238页PPT
2—3 土的物理性质指标（三相比例指标）
上节介绍了土的 组成，特别是土颗粒 的粒组和矿物成分， 是从本质方面了解土 的性质的根据。但是 为了对土的基本物理 性质有所了解，还需 要对土的三相——土 粒(固相)、土中水(液 相)和土中气(气相)的 组成情况进行数量上 的研究。 土的三相比例指标：土粒比重、含水量、密度、干密度、 饱和密度、有效密度、孔隙率、孔隙比、饱和度。
三.本课程的重要性
1.地基与基础工程工期长，造价高；
2.地基与基础工程在地面之下，属于隐蔽工程。
四、土力学的发展简况 1.十八世纪中叶以前——感性认识阶段； 2.十八世纪产业革命至二十世纪初——半经验分析阶段； 3.二十世纪以后——理论与实践相结合的研究阶段。
第二章 土的物理性质及分类
2—1 概 述
地下水在土中的渗透速度一般可按达西 Darcy)根据实验得到的直线渗透定律计算，其
v 公式如下(图1—25)： ki
粘性土的达西定律
v k(i i')
2—8 地基土(岩)的分类
地基土(岩)分类的任务是根据分类用途和土 (岩)的各种性质的差异将其划分为一定的类别。
土(岩)的合理分类具有很大的实际意义，例 如根据分类名称可以大致判断土(岩)的工程特性、 评价土(岩)作为建筑材料的适宜性以及结合其他 指标来确定地基的承载力等等。阅读33-39页内容。
2—4 无粘性土的密实度
无粘性土的密实度与其工程性质有着密切的 关系，呈密实状态时，强度较大，可作为良好的 天然地基，呈松散状态时，则是不良地基。对于 同一种无粘性土，当其孔隙比小于某一限度时， 处于密实状态，随着孔隙比的增大，则处于中密、 稍密直到松散状态。
以下介绍与无粘性土的最大和最小孔隙比、相 对密实度等有关密实度的指标。
土力学课件(清华大学)
SPT用测得的标准贯入垂击数N，判定砂土的 密实度或粘性土的密度，确定地基和单桩的承
载力；还可评定砂土的震动液化势。标准贯 入试验适用于砂性土与粘性土。
第十二页，共102页。
地基4勘触探 探 动力触探和静力触探
(1) 动力触探
管状探头 标准贯入试验SPT, 63.5 kg, 76cm距,贯入深度
30cm的击数, N 63.5
(1) 动力触探Dynamic Penetration
管状探头 标准贯入试验SPT, 63.5 kg, 76cm距, 贯入深度30cm的击数, N 63.5
锥状探头
轻型10 kg, 50cm落距,贯入深度30cm
中型 28kg 重型 63.5kg 碎石,砾石地层
特重型 120kg
第九页，共102页。
• 单桥探头 端部Ps=Q/A 比贯入阻力
双桥探头 端部和侧壁
• 土的密实度
• 压缩性
• 强度
• 桩和地基的承载力
电缆 传感器
传感器 传感器
单桥探头
第十五页，共102页。
双桥探头
地基勘探
示意图
静力触探是可以迅速、连续的反映土质变化 划分土层, 承载力、 压缩性、不排水抗剪强度、砂土密实度等 静力触探适用于粘性土和砂类土
第十六页，共102页。
地基勘探
5 现场试验 In situ testing
十字板 Vane Shear－饱和软粘土 载荷板试验Loading Plate－深浅均可 旁压仪 Pressuremeter －较深地基
第十七页，共102页。
地基勘探
十字板
F
F Mmax=F×D
f
Mmax D2 D
H
2. 极限承载力pu
载力；还可评定砂土的震动液化势。标准贯 入试验适用于砂性土与粘性土。
第十二页，共102页。
地基4勘触探 探 动力触探和静力触探
(1) 动力触探
管状探头 标准贯入试验SPT, 63.5 kg, 76cm距,贯入深度
30cm的击数, N 63.5
(1) 动力触探Dynamic Penetration
管状探头 标准贯入试验SPT, 63.5 kg, 76cm距, 贯入深度30cm的击数, N 63.5
锥状探头
轻型10 kg, 50cm落距,贯入深度30cm
中型 28kg 重型 63.5kg 碎石,砾石地层
特重型 120kg
第九页，共102页。
• 单桥探头 端部Ps=Q/A 比贯入阻力
双桥探头 端部和侧壁
• 土的密实度
• 压缩性
• 强度
• 桩和地基的承载力
电缆 传感器
传感器 传感器
单桥探头
第十五页，共102页。
双桥探头
地基勘探
示意图
静力触探是可以迅速、连续的反映土质变化 划分土层, 承载力、 压缩性、不排水抗剪强度、砂土密实度等 静力触探适用于粘性土和砂类土
第十六页，共102页。
地基勘探
5 现场试验 In situ testing
十字板 Vane Shear－饱和软粘土 载荷板试验Loading Plate－深浅均可 旁压仪 Pressuremeter －较深地基
第十七页，共102页。
地基勘探
十字板
F
F Mmax=F×D
f
Mmax D2 D
H
2. 极限承载力pu
清华大学版土力学(课堂PPT)
u(tz )4 ,πp i 1si n m 2πH π ex p m 2 π 4 2 T v m＝1，3，5，7······
Tv
Cv H2
t
时间因数
反映孔隙水压力的消散程度－固结程度
固结度
固结度
0.0 0.2 0.4
1
0.6 0.8 1.0
0.001
2
3 透水边界
渗 流
不透水边界
孔压系数
土体在不排水和不排气条件下，由外荷载 引起的孔隙压力增量与应力增最的比值。
固结过程孔压系数的变化
外荷载 附加应力σz
土骨架：有效应力
孔隙水：孔隙水压力
应力历史
土在其形成的地质年代中所经受的应力变 化情况称为应力历史。
土的压缩性的地基沉降计算
固结
饱和土压缩的全过程叫做土的固结
土的固结状态
土力学重点知识点
土的三相性
土的物理性质指标
1）土的密度、重度 2）土粒的比重 3）土的饱和度 4）土的含水量 5）土的孔隙比和空隙率
土的结构与构造
（1）单粒结构；（2）蜂窝结构；（3）絮 状结构
（1）层状构造；（2）分散构造；（3）裂 隙构造（4）结核状构造
土的结构与构造
（1）单粒结构；（2）蜂窝结构；（3）絮 状结构
2
2
1f
450+/2
450+/2
c O 3
1f
图5-7 土的破裂面确定
挡土结构物上土压力
三种土压力的大小关系
静止土压力对应于图中A点，墙位移为0，墙后土体处于弹性 平衡状态 主动土压力对应于图中B点，墙向离开填土的方向位移，墙 后土体处于主动极限平衡状态 被动土压力对应于图中C点，墙向填土的方向位移，墙后土 体处于被动极限平衡状态
清华大学版土力学ppt课件
土力学重点知识点
土的三相性
土的物理性质指标
1）土的密度、重度 2）土粒的比重 3）土的饱和度 4）土的含水量 5）土的孔隙比和空隙率
土的结构与构造
（1）单粒结构；（2）蜂窝结构；（3）絮 状结构
（1）层状构造；（2）分散构造；（3）裂 隙构造（4）结核状构造
土的结构与构造
（1）单粒结构；（2）蜂窝结构；（3）絮 状结构
时间因数
曲线1 曲线2 曲线3
1
沉降与时间的关系
t
Tv
Cv H2
t
U t＝1
8
2
e
4
2
Tv
（ 1)
St UtS
沉降与时间的关系
Ut
St S
从 Ut 查表（计算）确定 Tv
t Tv H 2 Cv
土的抗剪强度
莫尔库伦破坏理论要点
1．破坏面上，材料的抗剪强度是法向应力的函数。
f f ( )
流砂与管涌
当动水力足够大时，会将土体冲起，造成 破坏。当动水力梯度大于土的浮重度时， 土体被水冲起的现象，称为流土
当土体颗粒级配不连续时，水流可将土体 粗粒孔隙中充填的细粒土冲走，破坏土的 结构，这种作用称作管涌。
流土与管涌的区别
土体中的应力计算
地基中的自重应力及分布规律
地面
z
σsz=γz
地面
(d)确定计算深度zn
自重应力
(e)地基分层Hi
(f)计算每层沉降量Si
p
d p0
szi zi
d
基底
Hi
附加应力
(g) 各层沉降量叠加
沉降计算深度
30
用e-p曲线计算
地面
p
土的三相性
土的物理性质指标
1）土的密度、重度 2）土粒的比重 3）土的饱和度 4）土的含水量 5）土的孔隙比和空隙率
土的结构与构造
（1）单粒结构；（2）蜂窝结构；（3）絮 状结构
（1）层状构造；（2）分散构造；（3）裂 隙构造（4）结核状构造
土的结构与构造
（1）单粒结构；（2）蜂窝结构；（3）絮 状结构
时间因数
曲线1 曲线2 曲线3
1
沉降与时间的关系
t
Tv
Cv H2
t
U t＝1
8
2
e
4
2
Tv
（ 1)
St UtS
沉降与时间的关系
Ut
St S
从 Ut 查表（计算）确定 Tv
t Tv H 2 Cv
土的抗剪强度
莫尔库伦破坏理论要点
1．破坏面上，材料的抗剪强度是法向应力的函数。
f f ( )
流砂与管涌
当动水力足够大时，会将土体冲起，造成 破坏。当动水力梯度大于土的浮重度时， 土体被水冲起的现象，称为流土
当土体颗粒级配不连续时，水流可将土体 粗粒孔隙中充填的细粒土冲走，破坏土的 结构，这种作用称作管涌。
流土与管涌的区别
土体中的应力计算
地基中的自重应力及分布规律
地面
z
σsz=γz
地面
(d)确定计算深度zn
自重应力
(e)地基分层Hi
(f)计算每层沉降量Si
p
d p0
szi zi
d
基底
Hi
附加应力
(g) 各层沉降量叠加
沉降计算深度
30
用e-p曲线计算
地面
p
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• 江、河、湖、海岸坡
第1节 概述
1．天然土坡
• 山、岭、丘、岗、天然坡
第1节 概述
2．人工土坡 Engineered slope
¤ 挖方：沟、渠、坑、池
露 天 矿
第1节 概述
2．人工土坡
¤填方：堤、坝、路基、堆料
第1节 概述
2．人工土坡
天生桥一级面板堆石坝
第1节 概述
2．人工土坡
堆 石
坝
第1节 概述-滑坡泥石流
暴雨与地震引发泥石流-菲律宾
2006年2月17日菲律宾中东部莱特省因连日暴雨和南部 地区里氏2.6级轻微地震，爆发泥石流致近3000人遇难
第1节 概述
紫坪铺水库2号泄洪洞出口滑坡-开挖
第1节 概述
云南徐村水电站溢洪道土坡滑坡－开挖
第1节 概述
江岸崩塌滑坡－渗流
第1节 概述
第2节 无粘性土土坡的稳定分析
Noncoehsive soil slope
破坏形式：表面浅层滑坡
强度参数：内摩擦角 考察一无限长坡，坡角为
分析一微单元A
A
WN
T
由于无限土坡，微单元两侧作用力大小相等、 方向相反
A
第2节 无粘性土土坡
一. 无渗流的无限长土坡
W
R
微单元A自重: W=V
N
沿坡滑动力： T W sin
三峡库区滑坡问题－蓄水造成的滑坡
2001年，重庆市云阳县发生两次大型滑坡，其中武隆边坡失稳 造成79人死亡。国务院拨款40亿元用于三峡库区地质灾害治理
第1节 概述
漫湾滑坡
1989年1月8日 坡高103m。流纹岩中有强风化的密集 节理，包括一小型不连续面。事故导致电站厂房比计 划推迟一年，修复时安装了大量预应力锚索。
第1节 概述
坝体内浸润线太高
第1节 概述
西藏易贡巨型滑坡
楔形槽
第1节 概述
西藏易贡巨型滑坡
时间：2000年4月9日 规模：坡高3330 m, 堆积体2500m、宽约
2500m，总方量=280-300×106 m3 天然坝：坝高=290 m, 库容=1534 ×106 m3 地质：风化残积土。 险情：湖水以每日0.5 m速度上升。
第二章 土坡稳定分析
第1节 人工边坡 Engineered slope
土坡 Soil slope 岩石边坡 Rock slope
为什么会发生边坡失稳 土体沿滑动面达到了极限平衡状态
第1节 概述
一. 土坡：具有倾斜面的土体 1．天然土坡 Natural slope
第1节 概述
滑坡后缘高程5520m
第1节 概述
5520 m
2210 m 易贡茶厂
2264 m 2340 m
易贡巨型滑坡堰塞湖平面图
第1节 概述
高程（m）
5530
易贡巨型高速滑坡剖面示意图
4000
2200 0
滑坡堆积体
2000
4000
易 贡 藏 布
2264m 2210m
6000
2340m
滑距（m）
对坡面压力： N W cos (由于无限土坡两侧作用力抵消)
A
WN
T
抗滑力 Resistance：R Ntg W costg
抗滑安全系数：
Fs
抗滑力 滑动力
R T
W W
cos sin
tg
tg tg
第2节 无粘性土土坡
无渗流的无限长土坡讨论
Fs
tg tg
•当 = 时，Fs = 1.0，天然休止角
tg
tg tg
有沿坡渗流情况 取土骨架为隔离体
JW R N
A
J W
N
T
Fs
R T ' J
'cos sat sin
tg
' sat
tg tg
第2节 无粘性土土坡
二. 有沿坡渗流情况
J W’
2．沿坡渗流无限长砂土坡安全系数
R
(1)取微单元A的土骨架为隔离体 作用力
NA
自重： W V 渗透力：J jV i wV sin wV 底面支撑力N，底面抗滑力R
l h
(2) 滑动力：T J ( sin w sin )V sat sinV
(3) 抗滑力：R Ntg V costg
(4) 安全系数：
Fs
R T ' J
'cos sat sin
tg
' sat
tg tg
第2节 无粘性土土坡
8000
第1节 概述
滑坡堰塞湖—易贡湖
第1节 概述 湖水每天上涨50cm！
第1节 概述
城市香中港1的90滑0年坡建问市，题1（977香年成港立，土重力庆工程）署
港岛1972 Po Shan 滑坡 (~ 20,000 m3)(67 死、20 伤) 挖 方
填 方
Early 1972 滑坡前 June 1972 滑坡后
•可见安全系数与土容重无关
•与所选的微单元大小无关。
即坡内任一点或平行于坡的任一滑裂面
上安全系数Fs都相等
思考题 在干坡及静水下坡中，
如不变，Fs有什么变化
小结 无粘性土－表面浅层滑动
什么是滑坡？ 为什么滑坡？ 滑坡的形式
粘性土－深层滑动
小结
无渗流的无限长土坡
Fs
抗滑力 滑动力
R T
W W
cos sin
第七章 土坡稳定分析 Stability analysis of soil slopes
具有倾斜面的土体
Crest
坡肩 坡顶
坡 高
坡趾
toe
坡角
第七章 土坡稳定分析
1 概述
作业：7-1,7-3
2 无粘性土土坡的稳定分析 3 粘性土土坡的稳定分析 4 总应力法与有效应力法
1 为什么会发生边坡失稳 2 如何分析边坡稳定性 3 如何防治、治理
第1节 概述
堤
2．人工土坡
防
第1节 概述
二. 滑坡 Landslides
什么是滑坡？ 为什么会滑坡？
一部分土体在外因作用下，相对于另一部分 土体滑动
第1节 概述
二. 滑坡
1．滑坡的危害： 滑坡是重大自然灾害（岩土） 我国是滑坡灾害频发的国家
2008年在西安召开第十届国际 滑坡与工程边坡会议
组委会主席 陈祖煜教授
如何分析、判断？
无粘性土坡-相对简单 粘性土坡-复杂
安全系数的定义
土坡沿着某一滑裂面的安全系数F是这样定义
的，将土的抗剪强度指标降低为c’/F, tan’/F,
则土体沿着此滑裂面处处达到极限平衡，即
=c’e+’e tan’e
c’e = c’/F
tan’e = tan’/F
第2节 无粘性土土坡
第1节 概述
二. 滑坡的形式
第1节 概述
二. 滑坡
2．造成滑坡的原因 降雨、蓄水、使岩土软化，
1) 振动：地震、爆破
坝背水坡浸润线
2) 土中含水量和水位变化
3) 水流冲刷：使坡脚变陡
存在渗透力
4) 冻融：冻胀力及融化含水量升高
5) 人工开挖：基坑、船闸、坝肩、隧洞出 入口
第1节 概述
地震引发的滑坡
第1节 概述
1．天然土坡
• 山、岭、丘、岗、天然坡
第1节 概述
2．人工土坡 Engineered slope
¤ 挖方：沟、渠、坑、池
露 天 矿
第1节 概述
2．人工土坡
¤填方：堤、坝、路基、堆料
第1节 概述
2．人工土坡
天生桥一级面板堆石坝
第1节 概述
2．人工土坡
堆 石
坝
第1节 概述-滑坡泥石流
暴雨与地震引发泥石流-菲律宾
2006年2月17日菲律宾中东部莱特省因连日暴雨和南部 地区里氏2.6级轻微地震，爆发泥石流致近3000人遇难
第1节 概述
紫坪铺水库2号泄洪洞出口滑坡-开挖
第1节 概述
云南徐村水电站溢洪道土坡滑坡－开挖
第1节 概述
江岸崩塌滑坡－渗流
第1节 概述
第2节 无粘性土土坡的稳定分析
Noncoehsive soil slope
破坏形式：表面浅层滑坡
强度参数：内摩擦角 考察一无限长坡，坡角为
分析一微单元A
A
WN
T
由于无限土坡，微单元两侧作用力大小相等、 方向相反
A
第2节 无粘性土土坡
一. 无渗流的无限长土坡
W
R
微单元A自重: W=V
N
沿坡滑动力： T W sin
三峡库区滑坡问题－蓄水造成的滑坡
2001年，重庆市云阳县发生两次大型滑坡，其中武隆边坡失稳 造成79人死亡。国务院拨款40亿元用于三峡库区地质灾害治理
第1节 概述
漫湾滑坡
1989年1月8日 坡高103m。流纹岩中有强风化的密集 节理，包括一小型不连续面。事故导致电站厂房比计 划推迟一年，修复时安装了大量预应力锚索。
第1节 概述
坝体内浸润线太高
第1节 概述
西藏易贡巨型滑坡
楔形槽
第1节 概述
西藏易贡巨型滑坡
时间：2000年4月9日 规模：坡高3330 m, 堆积体2500m、宽约
2500m，总方量=280-300×106 m3 天然坝：坝高=290 m, 库容=1534 ×106 m3 地质：风化残积土。 险情：湖水以每日0.5 m速度上升。
第二章 土坡稳定分析
第1节 人工边坡 Engineered slope
土坡 Soil slope 岩石边坡 Rock slope
为什么会发生边坡失稳 土体沿滑动面达到了极限平衡状态
第1节 概述
一. 土坡：具有倾斜面的土体 1．天然土坡 Natural slope
第1节 概述
滑坡后缘高程5520m
第1节 概述
5520 m
2210 m 易贡茶厂
2264 m 2340 m
易贡巨型滑坡堰塞湖平面图
第1节 概述
高程（m）
5530
易贡巨型高速滑坡剖面示意图
4000
2200 0
滑坡堆积体
2000
4000
易 贡 藏 布
2264m 2210m
6000
2340m
滑距（m）
对坡面压力： N W cos (由于无限土坡两侧作用力抵消)
A
WN
T
抗滑力 Resistance：R Ntg W costg
抗滑安全系数：
Fs
抗滑力 滑动力
R T
W W
cos sin
tg
tg tg
第2节 无粘性土土坡
无渗流的无限长土坡讨论
Fs
tg tg
•当 = 时，Fs = 1.0，天然休止角
tg
tg tg
有沿坡渗流情况 取土骨架为隔离体
JW R N
A
J W
N
T
Fs
R T ' J
'cos sat sin
tg
' sat
tg tg
第2节 无粘性土土坡
二. 有沿坡渗流情况
J W’
2．沿坡渗流无限长砂土坡安全系数
R
(1)取微单元A的土骨架为隔离体 作用力
NA
自重： W V 渗透力：J jV i wV sin wV 底面支撑力N，底面抗滑力R
l h
(2) 滑动力：T J ( sin w sin )V sat sinV
(3) 抗滑力：R Ntg V costg
(4) 安全系数：
Fs
R T ' J
'cos sat sin
tg
' sat
tg tg
第2节 无粘性土土坡
8000
第1节 概述
滑坡堰塞湖—易贡湖
第1节 概述 湖水每天上涨50cm！
第1节 概述
城市香中港1的90滑0年坡建问市，题1（977香年成港立，土重力庆工程）署
港岛1972 Po Shan 滑坡 (~ 20,000 m3)(67 死、20 伤) 挖 方
填 方
Early 1972 滑坡前 June 1972 滑坡后
•可见安全系数与土容重无关
•与所选的微单元大小无关。
即坡内任一点或平行于坡的任一滑裂面
上安全系数Fs都相等
思考题 在干坡及静水下坡中，
如不变，Fs有什么变化
小结 无粘性土－表面浅层滑动
什么是滑坡？ 为什么滑坡？ 滑坡的形式
粘性土－深层滑动
小结
无渗流的无限长土坡
Fs
抗滑力 滑动力
R T
W W
cos sin
第七章 土坡稳定分析 Stability analysis of soil slopes
具有倾斜面的土体
Crest
坡肩 坡顶
坡 高
坡趾
toe
坡角
第七章 土坡稳定分析
1 概述
作业：7-1,7-3
2 无粘性土土坡的稳定分析 3 粘性土土坡的稳定分析 4 总应力法与有效应力法
1 为什么会发生边坡失稳 2 如何分析边坡稳定性 3 如何防治、治理
第1节 概述
堤
2．人工土坡
防
第1节 概述
二. 滑坡 Landslides
什么是滑坡？ 为什么会滑坡？
一部分土体在外因作用下，相对于另一部分 土体滑动
第1节 概述
二. 滑坡
1．滑坡的危害： 滑坡是重大自然灾害（岩土） 我国是滑坡灾害频发的国家
2008年在西安召开第十届国际 滑坡与工程边坡会议
组委会主席 陈祖煜教授
如何分析、判断？
无粘性土坡-相对简单 粘性土坡-复杂
安全系数的定义
土坡沿着某一滑裂面的安全系数F是这样定义
的，将土的抗剪强度指标降低为c’/F, tan’/F,
则土体沿着此滑裂面处处达到极限平衡，即
=c’e+’e tan’e
c’e = c’/F
tan’e = tan’/F
第2节 无粘性土土坡
第1节 概述
二. 滑坡的形式
第1节 概述
二. 滑坡
2．造成滑坡的原因 降雨、蓄水、使岩土软化，
1) 振动：地震、爆破
坝背水坡浸润线
2) 土中含水量和水位变化
3) 水流冲刷：使坡脚变陡
存在渗透力
4) 冻融：冻胀力及融化含水量升高
5) 人工开挖：基坑、船闸、坝肩、隧洞出 入口
第1节 概述
地震引发的滑坡