土力学_李广信_土坡稳定分析(1)解读
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第二章 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
第二章 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
• 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
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
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
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
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
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
对坡面压力： N W cos (由于无限土坡两侧作用力抵消)
A
WNБайду номын сангаас
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
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
第二章 土坡稳定分析
第1节 概述 边坡分类： 天然边坡 Natural slope 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
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
•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
2000
4000
易 贡 藏 布
2264m 2210m
6000
2340m
滑距（m）
8000
具有倾斜面的土体
Crest
坡肩 坡顶
坡 高
坡趾
toe
坡角
第二章 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
• 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
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
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
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
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
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
对坡面压力： N W cos (由于无限土坡两侧作用力抵消)
A
WNБайду номын сангаас
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
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
第二章 土坡稳定分析
第1节 概述 边坡分类： 天然边坡 Natural slope 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
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
•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
2000
4000
易 贡 藏 布
2264m 2210m
6000
2340m
滑距（m）
8000