土坡穩(wěn)定性培訓講義

任務7土坡穩(wěn)定性分析1概述2無粘性土土坡的穩(wěn)定分析3粘性土土坡的穩(wěn)定分析4工程實際中的邊坡穩(wěn)定問題土坡——由土體構(gòu)成、具有傾斜坡面的土體。一、概述土坡天然土坡（如山坡、江河岸坡）人工土坡挖方坡（如基坑、路塹、溝渠）填方坡（如路堤）1．天然土坡:由天然地質(zhì)作用形成的土坡。如山坡、江河岸坡

2、人工土坡：由人工開挖或回填形成的土坡。

¤挖方：溝、渠、坑、池露天礦¤填方：堤、壩、路基、堆料小浪底土石壩土坡穩(wěn)定性是土木工程建設中十分重要的問題，如何進行土坡穩(wěn)定性分析？在工程中該如何合理設計邊坡才達到經(jīng)濟及安全的要求？若土坡中最危險滑動面上τ達到τf

→土坡滑動失穩(wěn)→滑坡實質(zhì)是土體發(fā)生了剪切破壞滑坡：指土坡在土體自重及外荷載作用下，一定范圍內(nèi)的土體整體地沿某一滑動面向下和向外滑動而喪失其穩(wěn)定性我國是滑坡災害頻發(fā)的國家云南徐村水電站溢洪道土坡滑坡唐家山堰塞湖是汶川大地震后形成的最大堰塞湖，地震后山體滑坡，阻塞河道形成。

堰塞湖一旦決口會對下游形成洪峰。伴隨次生災害的不斷出現(xiàn)，堰塞湖的水位可能會迅速上升，有可能導致重大洪災城市中的滑坡問題（香港，重慶）填方挖方香港1972PoShan滑坡(~20,000m3)(67死、20傷)PoShanRoadConduitRoadNotewellRoadEarly1972滑坡前June1972滑坡后造成土坡滑動失穩(wěn)的原因1、剪應力τ加大：外界荷載作用或土坡環(huán)境變化等導致土中剪應力τ加大，破壞了土體內(nèi)原來的應力平衡狀態(tài)。

例：由于在坡頂堆放材料或建造建筑物使坡頂受荷。或由于打樁、車輛行駛、爆破、地震等引起的振動改變了原來的平衡狀態(tài)；雨水作用重度增加等2、抗剪強度τf降低：外界各種因素的影響導致土體抗剪強度τf降低例：雨水滲入坡中，土質(zhì)變軟，抗剪強度降低。震動使土的抗剪強度降低。1)沿坡滑動力：（剪切力）2)對坡面壓力：3）抗滑力

：（抗剪切力）

4)抗滑安全系數(shù)：二、無粘性土土坡的穩(wěn)定分析Hβ為坡角φ為土的內(nèi)摩擦角分析：在坡面上取一單元體M，其自重為W無粘性土坡c=0破壞形式：表面淺層滑坡即坡面為最易滑動的面當β＜φ時，K＞1，土坡穩(wěn)定β=φ時，K

=1，土坡處于極限平衡狀態(tài)β＞φ時，K＜1，土坡失穩(wěn)無粘性土坡在自然穩(wěn)定狀態(tài)下的極限坡角β稱為自然休止角，其值等于內(nèi)摩擦角φ通常為保證土坡有足夠的安全儲備

一般取K≥1.1～1.5結(jié)論：無粘性土坡的穩(wěn)定性與坡高H無關(guān)，與材料的重量無關(guān)。與坡角β、內(nèi)摩擦角φ有關(guān)。β越小，φ越大，K越大，土坡越穩(wěn)定一、均質(zhì)粘性土坡滑動面的形式粘性土存在c，均質(zhì)粘性土坡滑動時，其滑動面常是曲面，破壞前，一般在坡頂首先出現(xiàn)張力裂縫，然后沿某一曲面產(chǎn)生整體滑動為了簡化分析，通常粘性土坡的假設滑動面為圓弧滑動面圓弧滑動面的形式一般有3種坡腳圓坡面圓中點圓三、粘性土土坡的穩(wěn)定分析⑴圓弧滑動面通過坡腳B點，稱為坡腳圓⑵圓弧滑動面通過坡面上E點，稱為坡面圓⑶圓弧滑動面通過坡腳以外的A點，且圓心位于坡面中點的垂直線上，稱為中點圓滑動面的形式與坡角β、φ、c及土中硬層的位置等有關(guān)P257圖10-4粘性土坡常用的穩(wěn)定分析方法有：整體穩(wěn)定分析法主要適用于均質(zhì)簡單粘性土坡整體圓弧滑動法穩(wěn)定數(shù)法→使用方便，應掌握如條分法適用于非均質(zhì)土坡、土坡外形復雜、土坡部分在水位下、坡上有荷載等較復雜土坡，故應用廣瑞典條分法畢肖普條分法楊布（非圓弧）條分法如滑動土體4工程實際中的邊坡穩(wěn)定問題

一、邊坡設計：邊坡設計應符合下列原則：1.邊坡設計應保護和整治邊坡環(huán)境,邊坡水系應因勢利導,設置排水設施。2.建筑物的布局應依山就勢，防止大挖大填。3.邊坡工程的設計前，應進行詳細的工程地質(zhì)勘察，并應對邊坡的穩(wěn)定性作出準確的評價

4.邊坡的支擋結(jié)構(gòu)應進行排水設計。5.支擋結(jié)構(gòu)后面的填土，應選擇透水性強的填料。邊坡坡度允許值

當?shù)刭|(zhì)條件良好,土質(zhì)均勻且地下水不豐富時，邊坡開挖允許值土的類別密實度或狀態(tài)坡高在5m以內(nèi)坡高在5m~10m碎石土

密實中密稍密1：0.35~1：0.501：0.50~1：0.751：0.75~1：1.001：0.35~1：.501：0.50~1：.751：0.75~1：.00

粘性土堅硬硬塑1：0.75~1：1.001：100~1：1.251：1.00~1：251：1.25~1：1.5

二、滑坡防治：

必須根據(jù)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件以及施工影響等因素，認真分析滑坡可能發(fā)生或發(fā)展的主原因，可采取下列防治滑坡的處理措施：

1.排水：應設置排水溝以防止地面水浸入滑坡地段，必要時尚應采取防滲措施。2.支擋：根據(jù)滑坡推力的大小、方向及作用點，可選用重力式抗滑擋墻、阻滑樁及其他抗滑結(jié)構(gòu)。

3.卸載：在保證卸載區(qū)上方及兩側(cè)巖土穩(wěn)定的情況下，可在滑體主動區(qū)卸載，但不得在滑體被動區(qū)卸載；

4.反壓：在滑體的阻滑區(qū)段增加豎向荷載以提高滑體的阻滑安全系數(shù)。三、土監(jiān)坡坡頂盜建（構(gòu)延）筑物放地基穩(wěn)家定性位于侵穩(wěn)定覺土坡延坡頂喉上的才建筑，《建筑薄地基款規(guī)范》規(guī)定際，當補垂直墨于坡傳頂邊昨緣線粱的基抖礎底脆面邊膝長b?！?左m時，基礎底棕面外邊優(yōu)緣線至單坡頂邊嶼緣線的較水平距離a殺≥2慮.5帳m，且顆符合婆下式平要求，則叫基礎致所引起的鞠附加劇應力當不影槽響土堆坡的爽穩(wěn)定穗性條形杜基礎矩形基田礎邊坡參有危巖、恐孤石、隆崩塌體等不劑穩(wěn)定貍的跡睡象時書要先廟做妥魯善處釀理。浸對軟叼土土尤坡和撫極易如風化葡的軟賓質(zhì)巖斗石邊莊坡，俯開挖漸后應此對坡腳魂、坡斯面采取噴漿陵、抹貍面、致嵌補咸、砌焦石等棕保護罰措施，并作曠好坡頂、圣坡腳排飲水。高達53仰0m的邊緊坡錨不固共60頁第14頁2土壁痕支護邊坡支波護補充盒內(nèi)容擋土晴墻設皆計一、扁擋土餡墻類休型1.重力聽式擋關(guān)土墻塊石或斗素混凝拌土砌筑斷而成，闖靠自身標重力維令持穩(wěn)定長，墻體諒抗拉、恒抗剪強踐度都較從低。墻轉(zhuǎn)身截面管尺寸大擋，一般綱用于低運擋土墻見。2.懸臂式朱擋土墻鋼筋混嘗凝土建沸造，立表臂、墻勇趾懸臂仙和墻踵朱懸臂三御塊懸臂達板組成目，靠墻的踵懸臂亡上的土重重維持鑒穩(wěn)定，謊墻體內(nèi)夕拉應力槽由鋼筋愿承擔，色墻身截擔面尺寸柴小，充熟分利用在材料特莖性，市鹿政工程隆中常用墻頂墻基墻趾墻面墻背墻趾墻踵立壁鋼筋3.扶壁政式擋其土墻針對巷懸臂福式擋慘土墻蹄立臂巷受力牧后彎燦矩和跡撓度乓過大鑒缺點賣，增兆設扶柄壁，浩扶壁欠間距好（0.站8～1.0）h，墻體記穩(wěn)定帽靠扶納壁間樹填土踢重維縣持4.錨定板帽式與錨津桿式擋程土墻預制鋼隊筋混凝冊土面板真、立柱廁、鋼拉擺桿和埋最在土中餐錨定板霸組成，伸穩(wěn)定由悼拉桿和扶錨定板遞來維持墻趾墻踵扶壁墻板錨定板基巖錨桿二、擋哈土墻計廣算1.穩(wěn)定振性驗耕算：勒抗傾逃覆穩(wěn)善定和信抗滑信穩(wěn)定2.地基縣承載古力驗品算擋土墻左計算內(nèi)塞容3.墻身覽強度捧驗算墻后排私水措施擋土墻任后填土裂由于雨鵲水入滲賞，抗剪搞強度降講低，土襪壓力增朽大，同牌時產(chǎn)生向水壓力夜，對擋摘土墻穩(wěn)局定不利征，因此渠擋土墻基應設置歇很好的辰排水措遠施，增鄉(xiāng)豐加其穩(wěn)股定性墻后填珍土宜選弱擇透水觸性較強脫的填料叮，例如探砂土、亮礫石、駕碎石等憐，若采堤用粘土韻，應混挺入一定它量的塊行石，增囑大透水盯性和抗泊剪強度燒，墻后請?zhí)钔翍糠謱雍坏鋵嵦钔临|(zhì)奏量要求泄水孔粘土夯實濾水層泄水孔粘土夯實粘土夯實截水溝上?！吧徎ㄆ焙优暇疤菰贰痹诮ㄏ鄻欠康w醫(yī)倒塌6月27日6時左右騰，上海閔行享區(qū)“蓮花河莫畔小區(qū)扭”一棟添在建13層住魂宅樓善整體非倒塌倚。這辨是建處國以座來建錘筑業(yè)窩最令炒人恐甚怖的袖倒樓法事件關(guān)。共60頁第33頁2土壁嗓支護共60頁第34頁2土壁伴支護共60頁第35頁2土壁俯支護兩側(cè)壓撤力差產(chǎn)脈生的水味平力超間過了樁廁基的抗融側(cè)能力駭人釘聽聞丑的上種海倒湯樓事鏡件令步土木計人蒙于羞，窯開發(fā)困商、他承包悉商、丙監(jiān)理集工程鐘師和沒負有零監(jiān)管振職責拐的政蛇府官故員將果被釘炸在土樂木建罪設史歡的恥溫辱柱慣上！共60頁第36頁2土壁尺支護⑶轟邊坡鉆有危巖脹、孤蘭石、過崩塌狐體等不商穩(wěn)定旦的跡鞋象時郊要先雪做妥別善處更理。遞對軟吉土土升坡和冶極易望風化壟的軟恨質(zhì)巖叨石邊休坡，偏開挖田后應愛對坡腳、凈坡面采取噴漿、器抹面、陸嵌補、渠砌石等妥保護措葉施，并脹作好坡頂渣、坡淋腳排腦水。高達53細0m的邊從坡錨嫁固共60頁第14頁2