土坡穩(wěn)定性-第六節(jié)非飽和土邊坡

1、第六節(jié)第六節(jié) 非飽和土邊坡的穩(wěn)定性非飽和土邊坡的穩(wěn)定性 非飽和土總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)隨含水率變化。非飽和土總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)隨含水率變化。 按最不利情況（現(xiàn)場(chǎng)可能的最大含水率）確定總應(yīng)力按最不利情況（現(xiàn)場(chǎng)可能的最大含水率）確定總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)。強(qiáng)度指標(biāo)。1.穩(wěn)定性分析方法穩(wěn)定性分析方法（1）總應(yīng)力法）總應(yīng)力法第六節(jié)第六節(jié) 非飽和土邊坡的穩(wěn)定性非飽和土邊坡的穩(wěn)定性2.考慮吸力的穩(wěn)定性分析方法考慮吸力的穩(wěn)定性分析方法（1）有效應(yīng)力法）有效應(yīng)力法iasiiisuutgc lTF第六節(jié)第六節(jié) 非飽和土邊坡的穩(wěn)定性非飽和土邊坡的穩(wěn)定性2.考慮吸力的穩(wěn)定性分析方法考慮吸力的穩(wěn)定性分析方法（2）雙應(yīng)力變量法）雙應(yīng)力變量

2、法iasibiisutgu tgc lTF第六節(jié)第六節(jié) 非飽和土邊坡的穩(wěn)定性非飽和土邊坡的穩(wěn)定性3.存在裂縫時(shí)的穩(wěn)定性分析方法存在裂縫時(shí)的穩(wěn)定性分析方法cossecsinsWWWtgcbFaWFR 注意兩點(diǎn)：注意兩點(diǎn)：（1）裂縫部分強(qiáng)度為零，滑動(dòng)面到裂縫底為止。）裂縫部分強(qiáng)度為零，滑動(dòng)面到裂縫底為止。（2）危險(xiǎn)情況在雨季，穩(wěn)定性分析時(shí)要考慮裂縫中）危險(xiǎn)情況在雨季，穩(wěn)定性分析時(shí)要考慮裂縫中水壓力產(chǎn)生的滑動(dòng)力矩。水壓力產(chǎn)生的滑動(dòng)力矩。第六節(jié)第六節(jié) 非飽和土邊坡的穩(wěn)定性非飽和土邊坡的穩(wěn)定性4.膨脹土邊坡的穩(wěn)定性膨脹土邊坡的穩(wěn)定性（1）膨脹土邊坡失穩(wěn)特點(diǎn)）膨脹土邊坡失穩(wěn)特點(diǎn)淺層性淺層性牽引性牽引性平緩

3、性平緩性長(zhǎng)期性長(zhǎng)期性季節(jié)性季節(jié)性方向性方向性第六節(jié)第六節(jié) 非飽和土邊坡的穩(wěn)定性非飽和土邊坡的穩(wěn)定性4.膨脹土邊坡的穩(wěn)定性膨脹土邊坡的穩(wěn)定性（1）膨脹土邊坡失穩(wěn)特點(diǎn)）膨脹土邊坡失穩(wěn)特點(diǎn)坡比坡比1:4.701:5.670029.9,13.616.4,10.6RRrrckPackPa第六節(jié)第六節(jié) 非飽和土邊坡的穩(wěn)定性非飽和土邊坡的穩(wěn)定性4.膨脹土邊坡的穩(wěn)定性膨脹土邊坡的穩(wěn)定性（2）膨脹土邊坡失穩(wěn)機(jī)理）膨脹土邊坡失穩(wěn)機(jī)理 第一種觀點(diǎn)認(rèn)為膨脹土邊坡發(fā)生滑動(dòng)的原因是邊坡內(nèi)部裂第一種觀點(diǎn)認(rèn)為膨脹土邊坡發(fā)生滑動(dòng)的原因是邊坡內(nèi)部裂隙導(dǎo)致隙導(dǎo)致土體強(qiáng)度降低土體強(qiáng)度降低。 第二種觀點(diǎn)認(rèn)為雨季降雨滲入邊坡內(nèi)部后邊坡土

4、體發(fā)生軟第二種觀點(diǎn)認(rèn)為雨季降雨滲入邊坡內(nèi)部后邊坡土體發(fā)生軟化導(dǎo)致其強(qiáng)度降低，同時(shí)降雨入滲導(dǎo)致土體重度增加及在邊坡內(nèi)化導(dǎo)致其強(qiáng)度降低，同時(shí)降雨入滲導(dǎo)致土體重度增加及在邊坡內(nèi)部形成部形成滲流滲流，邊坡內(nèi)部下滑力增加，邊坡土體在，邊坡內(nèi)部下滑力增加，邊坡土體在強(qiáng)度降低和下滑強(qiáng)度降低和下滑力增加力增加的雙重作用下發(fā)生滑動(dòng)。的雙重作用下發(fā)生滑動(dòng)。 第三種觀點(diǎn)認(rèn)為雨季降雨入滲后邊坡土體含水率增加，土第三種觀點(diǎn)認(rèn)為雨季降雨入滲后邊坡土體含水率增加，土體發(fā)生膨脹，邊坡內(nèi)部產(chǎn)生體發(fā)生膨脹，邊坡內(nèi)部產(chǎn)生膨脹力膨脹力，邊坡土體在膨脹力的作用下，邊坡土體在膨脹力的作用下發(fā)生滑動(dòng)。發(fā)生滑動(dòng)。 第六節(jié)第六節(jié) 非飽和土邊坡

5、的穩(wěn)定性非飽和土邊坡的穩(wěn)定性4.膨脹土邊坡的穩(wěn)定性膨脹土邊坡的穩(wěn)定性（2）膨脹土邊坡失穩(wěn)機(jī)理）膨脹土邊坡失穩(wěn)機(jī)理坡比1:31:51:71:91:11 1:13 1:20安全系數(shù) 0.60 0.99 1.38 1.76 2.14 2.55 3.89020,25ckPa原狀膨脹土：第六節(jié)第六節(jié) 非飽和土邊坡的穩(wěn)定性非飽和土邊坡的穩(wěn)定性4.膨脹土邊坡的穩(wěn)定性膨脹土邊坡的穩(wěn)定性坡比坡比1:1.951:1.95 1:2.781:2.78 1:3.201:3.20 1:3.351:3.35 1:4.161:4.16 1:4.181:4.18 1:4.251:4.25 1:4.411:4.41 1:4.62

6、1:4.62 1:8.241:8.24 1:11.631:11.63Spencer0.73 0.95 0.93 0.96 0.92 0.91 0.72 1.10 1.22 1.54 1.48 Bishop0.70 0.93 0.99 0.88 0.95 0.94 0.76 1.10 1.42 1.58 1.50 03.4,11.3ckPa無(wú)荷干濕循環(huán)9次 （2）膨脹土邊坡失穩(wěn)機(jī)理）膨脹土邊坡失穩(wěn)機(jī)理第六節(jié)第六節(jié) 非飽和土邊坡的穩(wěn)定性非飽和土邊坡的穩(wěn)定性4.膨脹土邊坡的穩(wěn)定性膨脹土邊坡的穩(wěn)定性（2）膨脹土邊坡失穩(wěn)機(jī)理）膨脹土邊坡失穩(wěn)機(jī)理 北岸 南岸 第六節(jié)第六節(jié) 非飽和土邊坡的穩(wěn)定性非飽和土邊坡

7、的穩(wěn)定性4.膨脹土邊坡的穩(wěn)定性膨脹土邊坡的穩(wěn)定性（2）膨脹土邊坡失穩(wěn)機(jī)理）膨脹土邊坡失穩(wěn)機(jī)理 第六節(jié)第六節(jié) 非飽和土邊坡的穩(wěn)定性非飽和土邊坡的穩(wěn)定性4.膨脹土邊坡的穩(wěn)定性膨脹土邊坡的穩(wěn)定性（2）膨脹土邊坡失穩(wěn)機(jī)理）膨脹土邊坡失穩(wěn)機(jī)理第六節(jié)第六節(jié) 非飽和土邊坡的穩(wěn)定性非飽和土邊坡的穩(wěn)定性4.膨脹土邊坡的穩(wěn)定性膨脹土邊坡的穩(wěn)定性（2）膨脹土邊坡失穩(wěn)機(jī)理）膨脹土邊坡失穩(wěn)機(jī)理第六節(jié)第六節(jié) 非飽和土邊坡的穩(wěn)定性非飽和土邊坡的穩(wěn)定性4.膨脹土邊坡的穩(wěn)定性膨脹土邊坡的穩(wěn)定性（2）膨脹土邊坡失穩(wěn)機(jī)理）膨脹土邊坡失穩(wěn)機(jī)理第六節(jié)第六節(jié) 非飽和土邊坡的穩(wěn)定性非飽和土邊坡的穩(wěn)定性4.膨脹土邊坡的穩(wěn)定性膨脹土邊坡的穩(wěn)定

8、性（2）膨脹土邊坡失穩(wěn)機(jī)理）膨脹土邊坡失穩(wěn)機(jī)理第三次干濕循環(huán)第三次干濕循環(huán)失水收縮：失水收縮：40.0 % 25.9 % 7mm8mm9mm6mm6mm5mm6mm12mm1mm第六節(jié)第六節(jié) 非飽和土邊坡的穩(wěn)定性非飽和土邊坡的穩(wěn)定性4.膨脹土邊坡的穩(wěn)定性膨脹土邊坡的穩(wěn)定性（2）膨脹土邊坡失穩(wěn)機(jī)理）膨脹土邊坡失穩(wěn)機(jī)理第三次干濕循環(huán)第三次干濕循環(huán)浸水膨脹：浸水膨脹：25.9 % 40.0 % 第六節(jié)第六節(jié) 非飽和土邊坡的穩(wěn)定性非飽和土邊坡的穩(wěn)定性4.膨脹土邊坡的穩(wěn)定性膨脹土邊坡的穩(wěn)定性（2）膨脹土邊坡失穩(wěn)機(jī)理）膨脹土邊坡失穩(wěn)機(jī)理第六節(jié)第六節(jié) 非飽和土邊坡的穩(wěn)定性非飽和土邊坡的穩(wěn)定性4.膨脹土邊坡的

9、穩(wěn)定性膨脹土邊坡的穩(wěn)定性（2）膨脹土邊坡失穩(wěn)機(jī)理）膨脹土邊坡失穩(wěn)機(jī)理 隨著干濕循環(huán)的進(jìn)行膨脹土內(nèi)裂隙逐漸發(fā)育，土體的結(jié)構(gòu)遭到隨著干濕循環(huán)的進(jìn)行膨脹土內(nèi)裂隙逐漸發(fā)育，土體的結(jié)構(gòu)遭到破壞，土體強(qiáng)度降低；但每次破壞，土體強(qiáng)度降低；但每次干濕循環(huán)過(guò)程中干縮時(shí)產(chǎn)生的裂隙在干濕循環(huán)過(guò)程中干縮時(shí)產(chǎn)生的裂隙在濕脹過(guò)程中閉合濕脹過(guò)程中閉合，當(dāng)裂隙閉合時(shí)膨脹土的膨脹變形受到抑制，此時(shí)，當(dāng)裂隙閉合時(shí)膨脹土的膨脹變形受到抑制，此時(shí)便會(huì)有便會(huì)有膨脹力膨脹力產(chǎn)生，對(duì)于具有傾斜坡面的膨脹土邊坡來(lái)說(shuō)，膨脹力產(chǎn)生，對(duì)于具有傾斜坡面的膨脹土邊坡來(lái)說(shuō)，膨脹力的宏觀指向?yàn)槠旅娣较颍藭r(shí)膨脹力會(huì)促使邊坡土體下滑。的宏觀指向?yàn)槠旅娣较颍?/p>

10、此時(shí)膨脹力會(huì)促使邊坡土體下滑。 第六節(jié)第六節(jié) 非飽和土邊坡的穩(wěn)定性非飽和土邊坡的穩(wěn)定性4.膨脹土邊坡的穩(wěn)定性膨脹土邊坡的穩(wěn)定性（2）膨脹土邊坡失穩(wěn)機(jī)理）膨脹土邊坡失穩(wěn)機(jī)理 膨脹土邊坡發(fā)生滑動(dòng)是反復(fù)的干濕循環(huán)和土體在雨季浸水軟化導(dǎo)致邊坡膨脹土邊坡發(fā)生滑動(dòng)是反復(fù)的干濕循環(huán)和土體在雨季浸水軟化導(dǎo)致邊坡土體土體強(qiáng)度降低強(qiáng)度降低、雨季降雨入滲導(dǎo)致邊坡土體重度增加和邊坡內(nèi)部產(chǎn)生、雨季降雨入滲導(dǎo)致邊坡土體重度增加和邊坡內(nèi)部產(chǎn)生膨脹力膨脹力導(dǎo)致下滑力增加，邊坡土體在強(qiáng)度降低和下滑力增加的雙重作用下發(fā)生滑動(dòng)。導(dǎo)致下滑力增加，邊坡土體在強(qiáng)度降低和下滑力增加的雙重作用下發(fā)生滑動(dòng)。 第六節(jié)第六節(jié) 非飽和土邊坡的穩(wěn)定性

11、非飽和土邊坡的穩(wěn)定性4.膨脹土邊坡的穩(wěn)定性膨脹土邊坡的穩(wěn)定性（3）膨脹土邊坡穩(wěn)定性分析）膨脹土邊坡穩(wěn)定性分析epepep第六節(jié)第六節(jié) 非飽和土邊坡的穩(wěn)定性非飽和土邊坡的穩(wěn)定性4.膨脹土邊坡的穩(wěn)定性膨脹土邊坡的穩(wěn)定性（3）膨脹土邊坡穩(wěn)定性分析）膨脹土邊坡穩(wěn)定性分析基本假定基本假定（1）滑動(dòng)面以上土體（即滑動(dòng)體）為不變形的剛體；）滑動(dòng)面以上土體（即滑動(dòng)體）為不變形的剛體；（2）不考慮滑動(dòng)體兩端相鄰?fù)馏w的阻力影響；）不考慮滑動(dòng)體兩端相鄰?fù)馏w的阻力影響；（3）滑動(dòng)面上各點(diǎn)的安全系數(shù)相同；）滑動(dòng)面上各點(diǎn)的安全系數(shù)相同； 基本假定基本假定（4）滑動(dòng)面為垂直裂隙面和圓柱面組成的復(fù)合滑動(dòng)面，投影到與邊坡）滑動(dòng)

12、面為垂直裂隙面和圓柱面組成的復(fù)合滑動(dòng)面，投影到與邊坡軸線垂直的平面上為圓弧與垂直線的組合；軸線垂直的平面上為圓弧與垂直線的組合；（5）裂隙的最大開(kāi)展深度與大氣影響深度相同；）裂隙的最大開(kāi)展深度與大氣影響深度相同；（6）垂直裂隙面上作用有膨脹力或水壓力。）垂直裂隙面上作用有膨脹力或水壓力。第六節(jié)第六節(jié) 非飽和土邊坡的穩(wěn)定性非飽和土邊坡的穩(wěn)定性4.膨脹土邊坡的穩(wěn)定性膨脹土邊坡的穩(wěn)定性（3）膨脹土邊坡穩(wěn)定性分析）膨脹土邊坡穩(wěn)定性分析土條受力分析土條受力分析第六節(jié)第六節(jié) 非飽和土邊坡的穩(wěn)定性非飽和土邊坡的穩(wěn)定性4.膨脹土邊坡的穩(wěn)定性膨脹土邊坡的穩(wěn)定性（3）膨脹土邊坡穩(wěn)定性分析）膨脹土邊坡穩(wěn)定性分析.1

13、11cossine or pwni iiiiiiSniipiclWtgRmFW RM計(jì)算公式計(jì)算公式第六節(jié)第六節(jié) 非飽和土邊坡的穩(wěn)定性非飽和土邊坡的穩(wěn)定性4.膨脹土邊坡的穩(wěn)定性膨脹土邊坡的穩(wěn)定性（3）膨脹土邊坡穩(wěn)定性分析）膨脹土邊坡穩(wěn)定性分析計(jì)算的實(shí)現(xiàn)計(jì)算的實(shí)現(xiàn)第六節(jié)第六節(jié) 非飽和土邊坡的穩(wěn)定性非飽和土邊坡的穩(wěn)定性4.膨脹土邊坡的穩(wěn)定性膨脹土邊坡的穩(wěn)定性（3）膨脹土邊坡穩(wěn)定性分析）膨脹土邊坡穩(wěn)定性分析強(qiáng)度指標(biāo)強(qiáng)度指標(biāo)第六節(jié)第六節(jié) 非飽和土邊坡的穩(wěn)定性非飽和土邊坡的穩(wěn)定性4.膨脹土邊坡的穩(wěn)定性膨脹土邊坡的穩(wěn)定性（3）膨脹土邊坡穩(wěn)定性分析）膨脹土邊坡穩(wěn)定性分析020,25ckPa原狀膨脹土：坡比坡

14、比1:7、膨脹力、膨脹力60kPa 分析結(jié)果分析結(jié)果第六節(jié)第六節(jié) 非飽和土邊坡的穩(wěn)定性非飽和土邊坡的穩(wěn)定性4.膨脹土邊坡的穩(wěn)定性膨脹土邊坡的穩(wěn)定性（3）膨脹土邊坡穩(wěn)定性分析）膨脹土邊坡穩(wěn)定性分析分析結(jié)果分析結(jié)果第六節(jié)第六節(jié) 非飽和土邊坡的穩(wěn)定性非飽和土邊坡的穩(wěn)定性4.膨脹土邊坡的穩(wěn)定性膨脹土邊坡的穩(wěn)定性（3）膨脹土邊坡穩(wěn)定性分析）膨脹土邊坡穩(wěn)定性分析坡比坡比1:31:51:71:91:111:131:20側(cè)向側(cè)向膨脹力膨脹力(kPa)-000010邊坡保持穩(wěn)定時(shí)的最大側(cè)向膨脹力邊坡保持穩(wěn)定時(shí)的最大側(cè)向膨脹力 分析結(jié)果分析結(jié)果第六節(jié)第六節(jié) 非飽和土邊坡的穩(wěn)定性非飽和土邊坡的穩(wěn)定性4.膨脹土邊坡的穩(wěn)定性膨脹土邊坡的穩(wěn)定性（3）膨脹土邊坡穩(wěn)定性分析）膨脹土邊坡穩(wěn)定性分析坡比坡比1:31:51:71:91:111:131:20最大滑最大滑體高度體高度（m）1.951.891.871.871.861.861.86說(shuō)明：計(jì)算時(shí)側(cè)向膨脹力的變化范圍為說(shuō)明：計(jì)算時(shí)側(cè)