土力學(xué)清華大學(xué)天然地基上淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)PPT教案

1、土力學(xué)清華大學(xué)天然地基上淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)土力學(xué)清華大學(xué)天然地基上淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定5.1.2 土壓力的種類土壓力的種類5.1.2.2 5.1.2.2 土壓力種類土壓力種類 5.1.2.1 5.1.2.1 土壓力試驗(yàn)土壓力試驗(yàn)墻處于靜止?fàn)顟B(tài)，墻及墻處于靜止?fàn)顟B(tài)，墻及填土處于彈性平衡狀態(tài)時(shí)，填土處于彈性平衡狀態(tài)時(shí)，作用于墻背的側(cè)向壓力稱為作用于墻背的側(cè)向壓力稱為靜止土壓力。靜止土壓力。（1）靜止土壓力）靜止土壓力第1頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定（2）主動(dòng)土壓力主動(dòng)土壓力土推墻，填土處于主動(dòng)極限

2、平衡狀態(tài)時(shí)，作用于土推墻，填土處于主動(dòng)極限平衡狀態(tài)時(shí)，作用于墻背的側(cè)向土壓力。墻背的側(cè)向土壓力。第2頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定（3）被動(dòng)土壓力）被動(dòng)土壓力墻在外力作用下推土，填土處于被動(dòng)極限平衡狀墻在外力作用下推土，填土處于被動(dòng)極限平衡狀態(tài)時(shí)，作用于墻背的側(cè)向土壓力。態(tài)時(shí)，作用于墻背的側(cè)向土壓力。第3頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定5.1.3 影響土壓力的因素影響土壓力的因素（1）擋土墻的位移擋土墻的位移（2）擋土墻的形狀擋土墻的形狀（3）擋土的性質(zhì)擋土的性質(zhì)a0pppp5.1.4 擋土墻失事

3、實(shí)例擋土墻失事實(shí)例（1）多瑙河碼頭岸墻多瑙河碼頭岸墻（2）倫敦鐵路擋土墻倫敦鐵路擋土墻第4頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定5.2 靜止土壓力計(jì)算靜止土壓力計(jì)算5.2.1 產(chǎn)生條件產(chǎn)生條件5.2.2 計(jì)算公式計(jì)算公式（1）假定）假定墻背光滑、垂直、填土面水平并在墻后延伸至無限遠(yuǎn)，墻背光滑、垂直、填土面水平并在墻后延伸至無限遠(yuǎn)，填土屬半無限彈性體。填土屬半無限彈性體。第5頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定（2）計(jì)算公式）計(jì)算公式00pzK01K20012PH K（5-1） 式中，式中， 為靜止土壓力系數(shù)，

4、即側(cè)壓力系數(shù)，無因次，一為靜止土壓力系數(shù)，即側(cè)壓力系數(shù)，無因次，一般小于般小于1.0，不同的土按表可查。，不同的土按表可查。 0K（5-2） （3）總靜止土壓力）總靜止土壓力 （5-3） 01 sinK 式中，式中， 為泊松（為泊松（Possion）比，）比，或按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，如或按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，如杰基（杰基（Jaky,1944）公式）公式 式中，式中， 為填土有效內(nèi)摩擦角。為填土有效內(nèi)摩擦角。作用于墻背的側(cè)向壓力即靜止土壓力強(qiáng)度為作用于墻背的側(cè)向壓力即靜止土壓力強(qiáng)度為5.2.3 靜止土壓力的應(yīng)用靜止土壓力的應(yīng)用 第6頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡

5、穩(wěn)定5.3 朗肯（朗肯（Rankine）土壓力理論）土壓力理論5.3.1 無粘性土的土壓力無粘性土的土壓力（1）主動(dòng)土壓力）主動(dòng)土壓力主動(dòng)土壓力計(jì)算公式主動(dòng)土壓力計(jì)算公式aapzK2a1 sintan1 sin42K 由上式可知，內(nèi)摩擦角由上式可知，內(nèi)摩擦角 越大，則越大，則Ka越小，越小， 也越也越小。小。 越小，越小， 也越小。當(dāng)也越小。當(dāng) 、 不變時(shí)，則主動(dòng)土壓力不變時(shí)，則主動(dòng)土壓力強(qiáng)度與深度呈正比。強(qiáng)度與深度呈正比。aa假定（假定（ 極限應(yīng)力法）：極限應(yīng)力法）：墻背鉛直、墻為剛性體，無變形墻背鉛直、墻為剛性體，無變形墻背填土面水平墻背填土面水平 墻背光滑，即墻背與填土間無摩擦引起的剪應(yīng)

6、力，則墻墻背光滑，即墻背與填土間無摩擦引起的剪應(yīng)力，則墻背處單元土體的垂直面、水平面都是主應(yīng)力面背處單元土體的垂直面、水平面都是主應(yīng)力面極限平衡條件填土為均質(zhì)各向同性的半無限線性體極限平衡條件填土為均質(zhì)各向同性的半無限線性體第7頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定第8頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定主動(dòng)土壓力分布主動(dòng)土壓力分布總主動(dòng)土壓力總主動(dòng)土壓力總主動(dòng)土壓力作用點(diǎn)總主動(dòng)土壓力作用點(diǎn)（2）被動(dòng)土壓力）被動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力計(jì)算公式被動(dòng)土壓力計(jì)算公式pppzK2p1 sintan1 sin42K被動(dòng)土壓力

7、分布被動(dòng)土壓力分布總被動(dòng)土壓力總被動(dòng)土壓力總被動(dòng)土壓力作用點(diǎn)總被動(dòng)土壓力作用點(diǎn)第9頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定5.3.2 粘性土的土壓力粘性土的土壓力（1）主動(dòng)土壓力）主動(dòng)土壓力主動(dòng)土壓力計(jì)算公式主動(dòng)土壓力計(jì)算公式 對(duì)垂直光滑墻，墻背單元土體之剪應(yīng)力為零，對(duì)垂直光滑墻，墻背單元土體之剪應(yīng)力為零， 為大主為大主應(yīng)力應(yīng)力 ， 為小主應(yīng)力為小主應(yīng)力 ，處于主動(dòng)極限平衡條件下，處于主動(dòng)極限平衡條件下， 、 間的關(guān)系式為間的關(guān)系式為 13za13第10頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定231tan2 tan

8、4242c式中，式中， 為主動(dòng)土壓力系數(shù)，無因次，有為主動(dòng)土壓力系數(shù)，無因次，有 aK2a1 sintan1 sin42K 對(duì)粘性土體，單元土體深度為對(duì)粘性土體，單元土體深度為z時(shí)，時(shí)， =z= = 代入上式，得代入上式，得 13zaaaa2zKc K22aaa1222cPH KcHK0a2czK總主動(dòng)土壓力總主動(dòng)土壓力第11頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定（2）被動(dòng)土壓力）被動(dòng)土壓力ppp2zKc K2ppp/22EH KcHK總被動(dòng)土壓力大小為總被動(dòng)土壓力大小為 朗肯土壓力理論假定墻背豎直、光滑、填土面水平，使計(jì)算朗肯土壓力理論假定墻背豎直、

9、光滑、填土面水平，使計(jì)算所得的主動(dòng)土壓力值偏大，被動(dòng)土壓力值偏小，因此偏于安全。所得的主動(dòng)土壓力值偏大，被動(dòng)土壓力值偏小，因此偏于安全。第12頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定5.4 庫侖庫侖(Coulomb)土壓力理論土壓力理論（1）基本原理）基本原理 庫侖理論假定在極限平衡狀態(tài)下，由墻背平面和土體庫侖理論假定在極限平衡狀態(tài)下，由墻背平面和土體中某一平面組成的兩個(gè)滑動(dòng)面構(gòu)成一楔形土體，由于楔形中某一平面組成的兩個(gè)滑動(dòng)面構(gòu)成一楔形土體，由于楔形土體的滑移產(chǎn)生作用于墻背的土壓力。所以庫侖土壓力理土體的滑移產(chǎn)生作用于墻背的土壓力。所以庫侖土壓力理論是分

10、析楔形土體所受外力在極限平衡狀態(tài)下來求解土壓論是分析楔形土體所受外力在極限平衡狀態(tài)下來求解土壓力。所求的是總土壓力，稱滑動(dòng)土楔平衡法。力。所求的是總土壓力，稱滑動(dòng)土楔平衡法。 （2）基本假定）基本假定墻為剛性體，填土為均質(zhì)的無粘性土；墻為剛性體，填土為均質(zhì)的無粘性土；有二個(gè)滑動(dòng)面；有二個(gè)滑動(dòng)面；滑動(dòng)面為平面；滑動(dòng)面為平面；土楔不變形，并處于極限平衡狀態(tài)（為剛塑體）。土楔不變形，并處于極限平衡狀態(tài)（為剛塑體）。第13頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定5.4.1 主動(dòng)土壓力主動(dòng)土壓力（1）計(jì)算原理）計(jì)算原理（2）計(jì)算公式）計(jì)算公式（3）主動(dòng)土壓力分布）

11、主動(dòng)土壓力分布第14頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定WWaPaP由正弦定理得由正弦定理得sin()sin 90EWsinsinWE第15頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定aPaP第16頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定a0dPd 只有相應(yīng)于只有相應(yīng)于P最大值時(shí)的傾斜面才是真正的破裂滑動(dòng)面，最大值時(shí)的傾斜面才是真正的破裂滑動(dòng)面，相應(yīng)的相應(yīng)的Pmax才是所求的墻背主動(dòng)土壓力，故有，才是所求的墻背主動(dòng)土壓力，故有， 得總主動(dòng)土壓力得總主動(dòng)土壓力2aa12PH K

12、2a22cossinsincoscos1coscosKaapzK注：注： 只能代表作用在墻背鉛直投影高度上某點(diǎn)的土只能代表作用在墻背鉛直投影高度上某點(diǎn)的土壓力強(qiáng)度。壓力強(qiáng)度。ap得主動(dòng)土壓力強(qiáng)度為得主動(dòng)土壓力強(qiáng)度為第17頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定5.4.2 被動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力2pp12PH K2p22cossinsincoscos1coscosK第18頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定5.4.3 粘性土土壓力的庫侖理論粘性土土壓力的庫侖理論5.4.4 擋土墻土壓力計(jì)算中幾個(gè)應(yīng)用問題擋土墻土壓力

13、計(jì)算中幾個(gè)應(yīng)用問題（1）墻后填土為一曲面，被動(dòng)土壓力誤差較大）墻后填土為一曲面，被動(dòng)土壓力誤差較大（2）土體抗剪強(qiáng)度指標(biāo)）土體抗剪強(qiáng)度指標(biāo)（3）墻背與填土的外摩擦角）墻背與填土的外摩擦角第19頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定5.5 特殊情況下的土壓力計(jì)特殊情況下的土壓力計(jì)算算墻頂處的土壓力強(qiáng)度為墻頂處的土壓力強(qiáng)度為 5.5.1 墻后填土表面作用有連續(xù)均布荷墻后填土表面作用有連續(xù)均布荷載載0Paaa()zq Ka0aqK2aaa/2EqHKH K深度深度z處的土壓力強(qiáng)度為處的土壓力強(qiáng)度為總土壓力為總土壓力為第20頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與

14、地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定5.5.2 填土表面作用有局部均布荷載填土表面作用有局部均布荷載aqqK第21頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定5.5.3 填土內(nèi)有地下水位的情況填土內(nèi)有地下水位的情況12a111aphKa21122a()phh K第22頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定5.5.4 填土為成層土的情況填土為成層土的情況第23頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定5.5.5 墻前存在填土墻前存在填土（1）作用于墻前）作用于墻前的土抗力常

15、采用的土抗力常采用被動(dòng)土壓力的被動(dòng)土壓力的30%50%；（2）墻前填土不）墻前填土不高時(shí)可不計(jì)墻前高時(shí)可不計(jì)墻前土的被動(dòng)土壓力。土的被動(dòng)土壓力。第24頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定5.5.6 填土面傾斜（傾角為填土面傾斜（傾角為）/3HHaEaHK22a22coscoscoscoscoscoscosKaazK2aa12EH K主動(dòng)土壓力強(qiáng)度主動(dòng)土壓力強(qiáng)度總土壓力總土壓力第25頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定例：某擋土墻如圖示，求墻背主動(dòng)土壓力分例：某擋土墻如圖示，求墻背主動(dòng)土壓力分布，繪圖于墻背上

16、。布，繪圖于墻背上。 4m3m =21.0kN/m=34c =15kPa32m222c =20kPa=30 =19.0kN/m1113c =0=38 =20.0kN/m3333ADBC第26頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定各分界點(diǎn)處豎向應(yīng)力為各分界點(diǎn)處豎向應(yīng)力為:21a1tan ()0.33342Ka20.283Ka30.239K解解:zA0zB1138kPahzC11223863101kPahhzD112233386340141kPahhhaA1a1223.09kPacK 各分界點(diǎn)處主動(dòng)土應(yīng)力為各分界點(diǎn)處主動(dòng)土應(yīng)力為:+aBzBa11a1210

17、.44kPaKcK -aBzBa22a225.21kPaKcK 第27頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定+aCzCa22a2212.62kPaKcK-aCzCa324.04kPaK+aDzDa333.56kPaK第28頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定05.21232.88m5.21 12.62Z ADBC02.88mZ 12.6224.0433.56kPa40kPa05.2123.0910.44水壓力水壓力土土壓壓力力擋擋土土墻墻第29頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土

18、壓力與邊坡穩(wěn)定例：某垂直光滑擋土墻，墻高為例：某垂直光滑擋土墻，墻高為5m，墻后填土表面水平，墻后填土表面水平，填土為砂，其天然重度填土為砂，其天然重度=18kN/m3，飽和重度，飽和重度sat=22kN/m3 ，地下水位在填土表面以下地下水位在填土表面以下2m，水位上、下的內(nèi)摩擦角，水位上、下的內(nèi)摩擦角分分別為別為32和和30 。墻后填土表面有超載。墻后填土表面有超載q=50kN/m，試求，試求作用在墻背上的被動(dòng)土壓力強(qiáng)度作用在墻背上的被動(dòng)土壓力強(qiáng)度pp及水壓力強(qiáng)度及水壓力強(qiáng)度pw，并給，并給出土壓力強(qiáng)度出土壓力強(qiáng)度pp、水壓力、水壓力pw的分布圖。的分布圖。 221p132tan ()ta

19、n ()3.254242Ka23.0K解解:wB0kPapwCw210 3.030.0kPaph（1）水壓力）水壓力（2）被動(dòng)土壓力）被動(dòng)土壓力第30頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定pAp150 3.25162.5kPapqK+1p1pB50 18 23.25279.5kPapqh K1p2pB50 18 23.0258.0kPapqh KpC12p250 18 2 12 33.0366.0kPapqhhK ABC162.5kPa279.5kPa258.0kPa366.0kPa30.0kPa0kPa第31頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基

20、礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定5.6 擋土墻的設(shè)計(jì)擋土墻的設(shè)計(jì)5.6.1 擋土墻類型選擇擋土墻類型選擇（1）重力式擋土墻）重力式擋土墻第32頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定（2）懸臂式擋土墻）懸臂式擋土墻第33頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定（3）扶臂式擋土墻）扶臂式擋土墻 第34頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定（4）錨定板及錨桿式擋土墻）錨定板及錨桿式擋土墻第35頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定

21、（5）其他型式的擋土結(jié)構(gòu)）其他型式的擋土結(jié)構(gòu)第36頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定5.6.3 擋土墻穩(wěn)定性計(jì)算擋土墻穩(wěn)定性計(jì)算（1）作用在擋土墻上的力）作用在擋土墻上的力5.6.2 擋土墻初定尺寸擋土墻初定尺寸自重自重土壓力土壓力基底反力基底反力（2）抗滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算）抗滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算ayrssax()1.3WPFKFE（3）抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算）抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算ayrtsax1.6WaP bMKMP h第37頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定增強(qiáng)穩(wěn)定措施：增強(qiáng)穩(wěn)定措施： 增大端面增大端面 伸長(zhǎng)墻趾伸長(zhǎng)墻

22、趾 墻背仰斜墻背仰斜 加卸荷臺(tái)加卸荷臺(tái)（4）圓弧滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算）圓弧滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算（5）地基承載力及墻身強(qiáng)度驗(yàn)算）地基承載力及墻身強(qiáng)度驗(yàn)算第38頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定5.6.5 墻后排水措施墻后排水措施5.6.4 墻后回填土的選擇墻后回填土的選擇（1）理想回填土）理想回填土（2）可用回填土）可用回填土（3）不能用的回填土）不能用的回填土（1）無排水措施的危害）無排水措施的危害（2）排水措施的部位與構(gòu)造）排水措施的部位與構(gòu)造截水溝截水溝泄水孔泄水孔第39頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定5.7

23、 土坡穩(wěn)定性土坡穩(wěn)定性5.7.1 土坡穩(wěn)定的作用土坡穩(wěn)定的作用（1）基坑開挖）基坑開挖（2）天然土坡）天然土坡（3）人工土坡）人工土坡第40頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定土坡的滑動(dòng)土坡的滑動(dòng)(slip)是促使土坡運(yùn)動(dòng)的是促使土坡運(yùn)動(dòng)的滑動(dòng)因素滑動(dòng)因素與滑動(dòng)與滑動(dòng)面上的面上的抗滑因素抗滑因素這一對(duì)矛盾轉(zhuǎn)化的結(jié)果。這一對(duì)矛盾轉(zhuǎn)化的結(jié)果。 （1）滑動(dòng)力的增加）滑動(dòng)力的增加 降雨使土體重度增大降雨使土體重度增大 滲透力滲透力 坡頂荷載的增加坡頂荷載的增加 地震等動(dòng)荷載地震等動(dòng)荷載（2）抗滑力的減?。┛够Φ臏p小 土體抗剪強(qiáng)度減小土體抗剪強(qiáng)度減小 土的干

24、裂、凍漲、降雨、濕化、膨脹等土的干裂、凍漲、降雨、濕化、膨脹等5.7.2 邊坡失穩(wěn)原因邊坡失穩(wěn)原因第41頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定（3）邊坡失穩(wěn)分類）邊坡失穩(wěn)分類旋轉(zhuǎn)型旋轉(zhuǎn)型(rotational)滑坡滑坡 圓?。▓A弧（circular）滑裂面）滑裂面 非圓弧非圓弧(non-circular)滑裂面滑裂面平面型平面型(plane)滑坡滑坡復(fù)合型復(fù)合型(compound)滑坡滑坡第42頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定5.7.3 土坡穩(wěn)定分析圓弧法土坡穩(wěn)定分析圓弧法（1）基本原理）基本原理假定：假

25、定：均質(zhì)粘性土坡均質(zhì)粘性土坡滑動(dòng)面為近似的圓弧滑動(dòng)面滑動(dòng)面為近似的圓弧滑動(dòng)面 滑動(dòng)面以上土體為剛塑性體滑動(dòng)面以上土體為剛塑性體 （2）計(jì)算步驟）計(jì)算步驟滑動(dòng)力矩滑動(dòng)力矩siniiiTRWR抗滑力矩抗滑力矩 ftaniiiii iLRNcl R安全系數(shù)安全系數(shù) scostansiniiii iiiWclFW第43頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定（3）簡(jiǎn)單土坡最危險(xiǎn)的滑動(dòng)面）簡(jiǎn)單土坡最危險(xiǎn)的滑動(dòng)面（5） 適用范圍適用范圍（4） 計(jì)算技巧計(jì)算技巧 簡(jiǎn)單土坡簡(jiǎn)單土坡0 簡(jiǎn)單土坡簡(jiǎn)單土坡0第44頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定scostantansintanWFW安全系數(shù)安全系數(shù)（5.25） ssinTW下滑力下滑力rscostan/TWF由力的平衡知由力的平衡知當(dāng)土塊處于平衡狀態(tài)時(shí)當(dāng)土塊處于平衡狀態(tài)時(shí), ,抗滑力發(fā)揮了一部分抗滑力發(fā)揮了一部分, ,為為srTT5.7.4.1 5.7.4.1 無粘性土簡(jiǎn)單邊坡無粘性土簡(jiǎn)單邊坡5.7.4 簡(jiǎn)單土坡穩(wěn)定性分析簡(jiǎn)單土坡穩(wěn)定性分析（1）無滲流）無滲流第45頁/共51頁土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)5 土壓力與邊坡穩(wěn)定土壓力與邊坡穩(wěn)定（2）有滲流作用）有滲流作用swwsatcost