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1、第十章土坡和地基的稳定性,掌握各种粘性土坡稳定分析方法,第八章 土坡稳定分析,8.1无粘性土土坡稳定分析8.2粘性土土坡稳定分析8.3土坡稳定分析中有关问题,主要内容,土坡稳定概述,由于地质作用而自然形成的土坡,在天然土体中开挖或填筑而成的土坡,山坡、江河岸坡,路基、堤坝,3.1 无粘性土坡稳定分析,一、一般情况下的无粘性土土坡,均质的无粘性土土坡，在干燥或完全浸水条件下，土粒间无粘结力,只要位于坡面上的土单元体能够保持稳定，则整个坡面就是稳定的,单元体稳定,TT,土坡整体稳定,稳定条件：TT,砂土的内摩擦角,抗滑力与滑动力的比值,安全系数,二、有渗流作用时的无粘性土土坡分析,稳定条件：TT+
2、J,顺坡出流情况:,/sat1/2，坡面有顺坡渗流作用时，无粘性土土坡稳定安全系数将近降低一半,三、例题分析,【例】均质无粘性土土坡，其饱和重度 sat=20.0kN/m3,内摩擦角=30,若要求该土坡的稳定安全系数为1.20，在干坡情况下以及坡面有顺坡渗流时其坡角应为多少度？,干坡或完全浸水情况,顺坡出流情况,3.2 粘性土土坡稳定分析,一、瑞典圆弧滑动法,假定滑动面为圆柱面，截面为圆弧，利用土体极限平衡条件下的受力情况：,滑动面上的最大抗滑力矩与滑动力矩之比,饱和粘土，不排水剪条件下，u0，fcu,粘性土土坡滑动前，坡顶常常出现竖向裂缝,裂缝的出现将使滑弧长度由AC减小到AC，如果裂缝中积
3、水，还要考虑静水压力对土坡稳定的不利影响,Fs是任意假定某个滑动面的抗滑安全系数，实际要求的是与最危险滑动面相对应的最小安全系数,最危险滑动面圆心的确定,R,O,对于均质粘性土土坡，其最危险滑动面通过坡脚,=0,O,E,0,二、条分法,对于外形复杂、0的粘性土土坡，土体分层情况时，要确定滑动土体的重量及其重心位置比较困难，而且抗剪强度的分布不同，一般采用条分法分析,滑动土体分为若干垂直土条,条分法分析步骤I,1.按比例绘出土坡剖面,2.任选一圆心O，确定滑动面，将滑动面以上土体分成几个等宽或不等宽土条,3.每个土条的受力分析,静力平衡,假设两组合力(Pi，Xi)(Pi1，Xi1),条分法分析步
4、骤,4.滑动面的总滑动力矩,5.滑动面的总抗滑力矩,6.确定安全系数,三、例题分析,【例】某土坡如图所示。已知土坡高度H=6m，坡角=55，土的重度=18.6kN/m3，内摩擦角=12，粘聚力c=16.7kPa。试用条分法验算土坡的稳定安全系数,分析:,按比例绘出土坡，选择圆心，作出相应的滑动圆弧将滑动土体分成若干土条，对土条编号 量出各土条中心高度hi、宽度b i，列表计算sin i、cos i以及土条重W i，计算该圆心和半径下的安全系数 对圆心O选不同半径，得到O对应的最小安全系数；在可能滑动范围内，选取其它圆心O1，O2，O3，重复上述计算，求出最小安全系数，即为该土坡的稳定安全系数,
5、计算,按比例绘出土坡，选择圆心，作出相应的滑动圆弧,取圆心O，取半径R=8.35m,将滑动土体分成若干土条，对土条编号,列表计算该圆心和半径下的安全系数,3、稳定数法（洛巴索夫）,前苏联洛巴索夫提出了一种分析简单土坡稳定的简化图表计算法,可用于均质土、坡高在10m以内的土坡稳定性分析，也可用于较复杂情况的初步估算。泰勒也提出过一种稳定数法。,Ns-稳定系数,稳定数法可解决简单土坡稳定分析中的下述问题：已知坡角及土的性质指标c、K，求坡高h；（1）由、查图得Ns，得极限坡高hcr=c/Ns（2）*=/K、c*=c/K，由*、查图得N*s，得稳定坡高 h=c*/N*s已知坡高h及土的性质指标c、K
6、，求稳定的坡角；（1）由c、h得Ns=c/h，由 Ns、查图得极限坡角cr（2）*=/K、c*=c/K，由c*、h得N*s=c*/h，由N*s、*查图得稳定 坡角。已知坡角、坡高h及土的性质指标c、，求边坡稳定安全系数K。由图查稳定系数是边坡处于极限状态时的稳定系数 Ns，如果边坡的实际稳定系数 Ns Ns，则表示边坡是稳定的；若Ns Ns，则表示边坡是危险的。土坡稳定安全系数K的表达形式：,K只考虑了c的强度折减。,四、泰勒图表法,土坡的稳定性相关因素：,泰勒（Taylor,D.W，1937）用图表表达影响因素的相互关系,稳定数,土坡的临界高度或极限高度,泰勒图表法适宜解决简单土坡稳定分析的
7、问题：已知坡角及土的指标c、，求稳定的坡高H已知坡高H及土的指标c、，求稳定的坡角已知坡角、坡高H及土的指标c、，求稳定安全系数F s,五、例题分析,【例】一简单土坡=15,c=12.0kPa,=17.8kN/m3，若坡高为5m,试确定安全系数为1.2时的稳定坡角。若坡角为60，试确定安全系数为1.5时的最大坡高,在稳定坡角时的临界高度：Hcr=KH=1.25=6m,【解答】,稳定数：,由=15,Ns=8.9查图得稳定坡角=57,由=60，=15查图得泰勒稳定数Ns为8.6,稳定数：,求得坡高Hcr=5.80m,稳定安全系数为1.5时的最大坡高Hmax为,3.3 土坡稳定分析中有关问题,一、挖
8、方边坡与天然边坡,天然地层的土质与构造比较复杂，这些土坡与人工填筑土坡相比，性质上所不同。对于正常固结及超固结粘土土坡，按上述的稳定分析方法，得到安全系数，比较符合实测结果。但对于超固结裂隙粘土土坡，采用与上述相同的分析方法，会得出不正确的结果,二、关于圆弧滑动条分法,计算中引入的计算假定：滑动面为圆弧 不考虑条间力作用 安全系数用滑裂面上全部抗滑力矩与滑动力矩之比来定义,三、土的抗剪强度指标值的选用,土的抗剪强度指标值选用应合理：指标值过高，有发生滑坡的可能 指标值过低，没有充分发挥土的强度，就工程而言，不经济 实际工程中，应结合边坡的实际加荷情况，填料的性质和排水条件等，合理的选用土的抗剪
9、强度指标。如果能准确知道土中孔隙水压力分布，采用有效应力法比较合理。重要的工程应采用有效强度指标进行核算。对于控制土坡稳定的各个时期，应分别采用不同试验方法的强度指标,四、安全系数的选用,影响安全系数的因素很多，如抗剪强度指标的选用，计算方法和计算条件的选择等。工程等级愈高，所需要的安全系数愈大。目前，对于土坡稳定的安全系数，各个部门有不同的规定。同一边坡稳定分析，选用不同的试验方法、不同的稳定分析方法，会得到不同的安全系数。根据结果综合分析安全系数，得到比较可靠的结论,五、查表法确定土质边坡的坡度,边坡的坡度允许值，应根据当地经验，参照同类土层的稳定坡度进行确定 一些规范和手册根据大量设计和
10、运行经验规定了土坡坡度的允许值，可以通过查表法确定土质边坡的坡度,10.1 概 述,10.2 无粘性土坡的稳定性,10.3 粘性土坡的稳定性,10.4 土坡稳定性的影响因素,10.5 地基的稳定性,1、边坡,具有倾斜坡面的岩土体,2、边坡划分,按形成：天然边坡、人工边坡。按组成：岩质边坡、土质边坡。,3、边坡组成要素,10.1 概 述,4、滑坡一种地质灾害,边坡丧失其原有稳定性，一部分岩土体相对于另一部分岩土体发生滑动的现象,1959年法国67m高的马尔帕塞薄拱坝因坝基失稳而毁于一旦，死亡380人 4年后，意大利265m高的瓦昂拱坝上游托克山左岸发生大规模的滑坡，死亡约2500人1975年8月
11、，淮河板桥石漫滩水库因老化而垮坝决口，狂泻的大水夺走了万余条猝不及防的性命,5、滑坡事例,发生地点：长江西陵峡上段，兵书宝剑峡出口处新滩镇,方 量：3000万m3,运动速度：10m/s,运动距离：80m,死亡人数：成功预报，无直接伤亡,灾害影响：摧毁新滩古镇，毁坏房屋569间，农田780亩，涌浪高54米，浪沉机动船 13艘，木船64只,时间：1985年6月12日,新滩滑坡,盐池河山崩,发生地点：湖北，鄂西,方 量：100万方,死亡人数：284人,运动速度：34米/秒,运动距离：40米,时间：1980年6月3日,坡顶首先开始有明显下沉并出现裂缝，坡脚附近的地面有较大的侧向位移并有隆起，随着坡顶裂
12、缝的开展和坡脚侧向位移的增加，部分土体突然沿着某一个滑动面急剧下滑，造成滑坡事故。滑坡有可能是长期缓慢发展的，也可能在外荷突然变化的诱因下（降雨、地震）会突然发生。,6、发生滑坡的可能前兆,土体内部某个面上的剪应力达到了它的抗剪强度，稳定平衡遭到破坏。剪应力的增加：如填土作用使边坡的坡高增加,渗流作用渗透力使下滑力增加,降雨使土体饱和、容重增加，地震作用等。土体本身抗剪强度的减小：如浸水作用使土体软化，含水量减小使土体干裂、抗滑面面积减小，地下水位上升使孔隙水应力升高、有效应力减小，气候变化产生的干裂冻融，粘土夹层因浸水而软化，膨胀土反复胀缩，粘性土的蠕变等。,7、引起滑坡的原因,要了解某个土
13、坡在各种因素作用下是否具有足够的稳定性和工程经济性,需要对土坡进行稳定性分析.,（1）极限平衡法（2）极限分析法（3）数值计算法,8、边坡稳定分析基本方法,9、边坡稳定分析有待进一步研究的问题,（1）分析方法的不断完善（2）岩土强度参数的合理选用。（3）土的非均匀性（4）降雨及地下水渗流的影响,（1）先假定破坏是沿土体内某一确定的滑动面滑动；（2）根据滑体的静力平衡条件和莫尔-库仑破坏准则计算滑体沿该滑动面滑动的可能性（用安全系数或破坏概率表示）；（3）系统地选取许多个可能的滑动面，用同样方法计算安全系数或破坏概率；（4）安全系数最低或破坏概率最高的滑动面就是滑动可能性最大的滑动面，最低安全系
14、数或最高破坏概率即作为对该边坡安全性评价的指标。,（一）分析步骤,10、极限平衡法,（1）岩质边坡：软弱结构面（断层等）、软岩、软弱夹层。（2）土质边坡：除非土体中存在明显的软弱环节，一般情况下预先是未知的。需要反复试算。,（1）平面形：由砂、卵石、风化砾石等粗粒料组成的均质无粘性土坡，倾斜平面岩体上的土坡等。（2）弧面形：均质粘土边坡滑动面可近似看成是一圆柱面，其在平面上的投影近似看成一圆弧。（3）复合形：非均质多层土或含软弱夹层的土坡，往往沿着软弱层滑动，整个滑动面常常是直线和曲线组成的复合滑动面。,（三）滑动面的形状,（二）滑动面的位置的确定,总应力强度表示法,有效应力强度表示法,（四）
15、安全系数的定义和计算,定义,（五）容许安全系数,1、无渗流作用时,根据实际观测，由均质砂性土构成的土坡，破坏时滑动面大多近似于平面。如图所示的简单土坡，若假定滑动面是通过坡脚A的平面AC。,沿土坡长度方向截取单位长度土坡分析。滑动土体ABC的重力为：,下滑力,垂直于坡面上的分力,抗滑力,力平衡法,10.2 无粘性土坡的稳定性,当 时滑动稳定安全系数最小，也即无粘性土坡面上的一层土是最易滑动的。,1,z,边坡上土单元自重为,下滑力,抗滑力,安全系数,力平衡法,讨论：（1）当=时，K=1，土坡处于极限平衡状态。无粘性土的极限坡角等于内摩擦角也称为自然休止角。（2）当，即K1，土坡就是稳定的。为了保
16、证土坡具有足够安全，通常取 K1.3-1.5。结论：无粘性土土坡的稳定性与坡高无关，仅取决于坡角。,干砂的自然休止角,2、有渗流作用时,1,z,J,可知，当坡面有顺坡渗流作用时，无粘性土坡的稳定安全系数约降低1/2,渗透力,土单元体积,水头梯度,土单元自重,下滑力,抗滑力,安全系数,一般,力平衡法,若土坡下存在软弱层，则滑动面很大部分将通过软弱土层形成曲折的复合滑动面，而当土坡位于倾斜岩层面上时，滑动面往往沿岩层面产生。,1、黏性土坡的滑动特点,黏性土坡的失稳形态与工程地质条件有关,非均质土层,10.3 粘性土坡的稳定性,滑动面大多为一曲面，破坏前，一般在坡顶首先出现张力裂缝，然后沿某一曲面产
17、生整体滑动。此外，滑动体沿纵向也为一定范围的曲面，为了简化，进行稳定性分析时往往假设滑动面为圆筒面，并按平面应变问题处理。根据土坡的坡脚大小、土体强度指标以及土中硬层位置的不同，圆筒滑动面的形式一般有以下三种：(1)圆弧滑动面通过坡脚，称为坡脚圆(2)圆弧滑动面通过坡面，称为坡面圆(3)圆弧滑动面通过坡脚以外的点，称为中点圆,均质土层,坡脚圆,坡面圆,中点圆,2、常用的稳定分析方法,整体圆弧滑动法（包括稳定数法）。条分法：如瑞典条分法、Bishop条分法、Janbu条分法、Spencer 法、MorgensternPrice法等。折线滑动法（不平衡推力法）,对于均质简单土坡，可假定土坡失稳破坏
18、时的滑动面为一圆柱面，将滑动面以上土体视为刚体，并以其为脱离体，分析在极限平衡条件下脱离体上作用的各种力来计算土坡的稳定安全系数,10.3.1 整体圆弧滑动法,对于饱和黏土,力矩平衡法,1、安全系数计算方法,2、最危险滑动面的确定方法,（潘家铮）,（费伦纽斯、泰勒）,（费伦纽斯、泰勒）,计算工作量大！,3、稳定数法（洛巴索夫）,前苏联洛巴索夫提出了一种分析简单土坡稳定的简化图表计算法,可用于均质土、坡高在10m以内的土坡稳定性分析，也可用于较复杂情况的初步估算。泰勒也提出过一种稳定数法。,Ns-稳定系数,稳定数法可解决简单土坡稳定分析中的下述问题：已知坡角及土的性质指标c、K，求坡高h；（1）
19、由、查图得Ns，得极限坡高hcr=c/Ns（2）*=/K、c*=c/K，由*、查图得N*s，得稳定坡高 h=c*/N*s已知坡高h及土的性质指标c、K，求稳定的坡角；（1）由c、h得Ns=c/h，由 Ns、查图得极限坡角cr（2）*=/K、c*=c/K，由c*、h得N*s=c*/h，由N*s、*查图得稳定 坡角。已知坡角、坡高h及土的性质指标c、，求边坡稳定安全系数K。由图查稳定系数是边坡处于极限状态时的稳定系数 Ns，如果边坡的实际稳定系数 Ns Ns，则表示边坡是稳定的；若Ns Ns，则表示边坡是危险的。土坡稳定安全系数K的表达形式：,K只考虑了c的强度折减。,10.3.2 瑞典条分法,实
20、际工程中土坡轮廓形状比较复杂，由多层土构成，0,有时尚存在某些特殊外力（如渗流力，地震作用等），此时滑弧上各区段土的抗剪强度各不相同，并与各点法向应力有关。为此，常将滑动土体分成若干条块，分析每一条块上的作用力，然后利用每一土条上的力和力矩的静力平衡条件，求出安全系数表达式，其统称为条分法（slice method），可用于圆弧或非圆弧滑动面情况。,每个土条最多可建立3个方程，n个土条总共最多可建立3n个方程。要求解，需要作些假设，至少减少n-2个未知数才行。,常用的条分法简化假设,1.瑞典条分法：假设滑动面为圆弧面，不考虑条间力及位置，减少3n-3个未知量；2.简化毕晓普条分法：假设滑动面为
21、圆弧面，条间切向力为零，减少n-1 个未知量；3.杨布条分法：假设滑动面为任意面，条间法向力作用点位置在滑面底以上1/3处，减少n-1个未知量；4.其它条分法：假设滑动面为任意面，法向条间力和切向条间力为某函数关系，减少n-1个未知量。如不平衡推力法、摩根斯坦-普赖斯法等。,假设滑动面为圆弧，不考虑条间力，减少3n-3个未知量，未知量总个数为 n+1,然后利用土条底面法向力的平衡和整个土条力矩平衡两个条件求出土条底面法向力大小和K值.,一、总应力法,注意土条位置对下滑和抗滑的影响,二、有效应力法,当存在地下水时,三、成层土和坡顶有超载时,成层土,有超载,1、按比例绘制边坡,2、假定圆心和半径，
22、按瑞典 条分法计算安全系数,3、取不同的圆心和半径分别 计算安全系数，最小的安 全系数对应最危险滑动面,需要大量计算，有人提出方法如图,H,0.1nH,0.1nH,1,n,K,角平分线,n 坡度系数,瑞典条分法由于忽略了土条侧面的作用力，并不能满足所有的平衡条件，由此算出的安全系数比其它严格方法可能偏低1020%，这种误差随着滑弧圆心角和孔隙水压力的增大而增大，严重时算出的安全系数较其它严格方法小一半。,四、计算步骤,五、存在问题：,假定滑动面为圆弧面，考虑了土条侧面的作用力，假定各土条底部滑动面上的抗滑安全系数相同，即等于滑动面的平均安全系数。Bishop采用了有效应力方法推导公式，该法也可
23、用总应力分析,10.3.3 Bishop条分法,（竖向力平衡）,（力矩平衡）,假定：Xi=0,简化毕晓普法,总应力分析公式:,简化毕晓普法,当 为负时要注意，有可能趋近于零，此时 将趋近于无限大，显然不合理，故此时简化毕肖普法不能应用。国外某些学者建议，当任一土条的 0.2时，简化毕肖普法计算的安全系数值误差较大，最好采用其他方法。此外，当坡顶土条的 很大时，可能出现负值，此时可取 0。为了求得最小的安全系数，同样必须假定若干个滑动面，其最危险滑动面圆心位置的确定，仍可采用前述瑞典条分法。毕肖普条分法同样不能满足所有的平衡条件，还不是一个严格的方法，由此产生的误差约为2%7%。,工程中常常会遇
24、到非圆弧滑动面的情况，如土坡下面有软弱夹层，或土坡位于倾斜岩层面上。滑动面受到夹层或硬层影响而呈非圆弧形。可以采用杨布普遍条分法。,10.3.5 Janbu(杨布)条分法,杨布法假定土条间合力作用点位置为已知，这样减少了n-1个未知量。条间作用点位置对土坡稳定安全系数影响不大，一般假定其作用于土条底面以上1/3高度处，这些作用点连线称为推力线。,竖向力平衡：,土条中点力矩平衡，并略去高阶项：,水平向力平衡：,安全系数的定义和莫尔库仑准则,边界条件：整个土坡,竖向力平衡：,计算步骤,评价：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符合条间力的合理性要求（
25、即土条间不产生拉力和剪切破坏），但也需注意在某些情况下计算结果可能不收敛。,山区土坡往往覆盖在起伏变化的基岩上，土坡失稳多数沿这些界面发生，形成折线滑动面，对这类边坡的稳定分析可采用不平衡推力传递法。折线滑动法按折线滑动面将滑动土体分成条块，并假定条间力的合力与上一土条底面平行，作用点位于土条底面以上1/2高处，这样就确定了条间力的作用方向，减少了n-1个未知量，然后根据各分条力的平衡条件，逐条向下推求，直至最后一条土条的作用力为零。,10.3.6 折线滑动法,力平衡,莫尔库仑准则,求坡体安全系数时，先假设安全系数K为1，然后从坡顶的一条开始逐条向下推求Pi，直至求出最后一条的推力Pn，Pn必
26、须为零，否则要重新假定安全系数，重新计算。求滑坡推力，可按要求的安全系数，反推各土条的推力大小，以便确定是否需要和如何设置挡土建筑物。建筑地基基础设计规范（GB50007-20002）规定：建筑物要求的安全系数为：甲级1.25，乙级1.15，丙级1.05。求滑坡推力时也可按建筑地基基础设计规范（GB50007-20002）推荐的简化计算式计算,计算步骤：,简化计算式只能用于计算K1的边坡安全系数，否则会造成大的误差。,使用不平衡推力法计算时，抗剪强度指标可根据土的性质和当地经验，采用试验和滑坡反算相结合的方法确定。分条之间不能承受拉力，所以任何土条的推力如果为负，则推力不再向下传递，而对下一土
27、条取推力为零。当滑体有多层滑动面（带）时，应选推力最大的滑动面（带）确定滑坡推力，滑坡推力的作用点取滑体厚度1/2处，且选择平行于滑动方向的几个具有代表性的断面进行计算，计算断面不少于2个，其中一个应是滑动主轴断面。,注记：,例求该土坡沿复合滑动面的稳定安全系数,例：某公路路基为折线形滑动面，滑体分为两块，几何形状如图所示，参数见下表，试求支挡结构所承受的推力。,1、第一滑块对第二滑块的推力,2、第二滑块对支挡结构的推力,1、第一滑块对第二滑块的推力,2、第二滑块对支挡结构的推力,按建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）推荐的简化计算,例 某边坡由于修筑道路，在坡脚进行人工切坡，可能
28、引起覆盖层土体沿着基岩表面滑动。经地质勘察，滑坡主轴方向纵剖面如图所示。按滑动面方向可将滑坡体分为三段：第一段：G1=4500KN/m，1=30，c1=20，1=55，l1=35m；第二段：G2=28000KN/m，2=20，c2=40kPa，2=30，l2=20m；第三段：G3=6500KN/m，3=20，c3=25kPa，3=25，l3=18m。若边坡稳定安全系数K采用1.1，通过计算判断是否会发生滑坡？,解：第一段：,第二段：,按建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）推荐的简化计算,第三段：,因为P3大于0，边坡是不稳定的。,条分 法,瑞典条分 法,毕肖普法,杨布 法,计算假定
29、,不考虑条间力，不能满足所有的平衡条件，计算的安全系数偏低10%20%，有时达50%左右。,破坏 面,圆弧,圆弧,不限圆弧,安全系数,10.3.7 各种条分法比较,考虑土条两侧作用力，但不能满足所有的平衡条件。产生的误差为2%7%。,简化毕肖普法：,10.4.1 土体抗剪强度指标及稳定安全系数的选择,对任一给定的土体而言，不同试验方法测定的土体抗剪强度变化幅度远超过不同静力计算方法之间的差别，尤其是软黏土。所以在测定土的抗剪强度时，原则上应使试验的模拟条件尽量符合现场土体的实际受力和排水条件，保证试验指标具有一定的代表性。因此，对于控制土坡稳定的各个时期，可分别按表10-4选取,1、土体抗剪强
30、度指标选择,10.4 土坡稳定性的影响因素,2、安全系数指标选择,1)一般来说，工程等级愈高，所需要的安全系数愈大。目前，对于土坡稳定的安全系数，各个部门有不同的规定。2)同一边坡稳定分析，选用不同的试验方法、不同的稳定分析方法，会得到不同的安全系数。目前对于土坡稳定允许安全系数的取值，各部门尚无统一标准，考虑的角度也不尽相同，在工程中应根据计算方法、强度指标的测定方法综合选取，并应结合当地已有实践经验加以确定。表10-5为公路软土地基路堤设计与施工技术规范（JTJ 017-96)中给出的抗滑稳定安全系数和稳定性分析方法及土的强度指标配合应用的规定。现行公路路基设计规范（JTJ D30-200
31、4）规定：滑坡稳定性验算时，高速公路、一级公路安全系数应采用1.201.30；二级及二级以下公路安全系数应采用1.151.20；考虑地震、多年暴雨的附加作用影响时，安全系数可适当折减0.050.10。,10.4.2 坡顶开裂时的土坡稳定性,开裂深度,该静水压力促使土坡滑动，其对最危险滑动面圆心o的力臂为z，因此，在按前述各种方法进行土坡稳定性分析时，滑动力矩中尚应计入PW的影响，同时土坡滑动面的弧长也将相应地缩短，滑弧长度由CA减为CA，所以对土坡的稳定性是不利的。,静水压力,10.4.3 有成层土和超载时的土坡稳定性,1、有成层土时,2、有超载时,10.4.4 土中水渗流时的土坡稳定分析,1
32、、土坡浸水但无渗流时,在静水条件下周界上的水压力对滑动土体的影响可用静水面以下滑动土体所受的浮力来代替，即相当于水下土条重量取有效重度计算。故稳定安全系数的计算公式与前述完全相同，只是将水位线以下土的重度用有效重度计算即可。,设滑动土体在浸润线以下部分fgB的面积为Aw，则作用在该部分土体上每米的渗流合力D为 D=J Aw=w i Aw kN/m3 J作用在单位体积土体上的渗流力，i 面积Aw范围内水头梯度平均值，可近似地假定i等于浸润线两端连线的坡度。渗流合力D的作用点在fgB的形心，方向假定与fg平行。对滑动圆心O的力臂为r，则,费伦纽斯法的K为：,2、土坡浸水且存在渗流时,毕肖普条分法的
33、K为,方法一：渗流合力法,思考题：大坝内水位急剧下 时,大坝内侧坡面容易失稳？,方法二：作流网图法,74 瑞典条分法,用浸润线以下，坡外水位以上所包围的同体积的水重对滑动圆心的力矩来代替渗流力对圆心的滑动力矩的方法。,方法三：“代替”法,发生地基的稳定性破坏情况：,（1）承受很大水平力或倾覆力矩的建筑物；,（2）位于斜坡或坡顶上的建筑物，由于荷载作用或环境因素影响；,（3）地基中存在软弱土层，土层下面有倾斜的岩层面、隐伏的破碎 或断裂带，地下水渗流等。,10.5 地基的稳定性,（1）挡土墙滑动破坏面接近圆弧滑动面，并通过墙踵点时，以下式验算：,10.5.1 基础连同地基一起滑动的稳定性,最危险滑动面的安全系数：,（2）当挡土墙周围土体及地基土都比较软弱时，地基失稳时可能出现贯入软土层深处的圆弧滑动面。,也同样应用最危险滑动面的安全系数：,（3）当挡土墙位于超固结坚硬粘土层中时，其滑动破坏可能沿近似水平面的软弱结构面发生，为非圆弧滑动面。,矩形基础：,10.5.2 土坡坡顶建筑物地基的稳定性,条形基础：,并同时不小于2.5m。,
