土坡穩(wěn)定中的幾個(gè)問題三

土坡穩(wěn)定分析中的幾個(gè)問題1.關(guān)于孔隙水壓力

瑞典條分法總應(yīng)力法用總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)，容重為hibWN土重看成飽和重，再減去滑面上的水壓力；土重看成浮重，不減水壓力有效應(yīng)力法用有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)理應(yīng)可超靜孔隙水壓力，也可總水壓力，只要重量配套hibWN后者對(duì)。瑞典法，u必須是指超靜孔隙水壓力；不能看作總水壓力，用飽和重。這是瑞典法存在問題。簡化畢肖普公式飽和重，減水壓力浮重，不減水壓力畢肖普法：可以將孔壓理解為超靜水壓力，也可以理解為總水壓力，只要重力計(jì)算與之配套，都能得出正確的滑面有效法向應(yīng)力。

有滲流時(shí)瑞典法，孔壓理解為超靜孔隙水壓力

下水位作為靜水位

上水位作為靜水位

瑞典法，以靜水位來定超靜水壓力存在兩個(gè)問題：①有上下兩個(gè)水位，解不唯一；②對(duì)穩(wěn)定滲流情況仍存在超靜水壓力，與用固結(jié)排水剪強(qiáng)度不一致。總應(yīng)力法建議：有滲流情況，超靜水壓力理解為超穩(wěn)定水壓力

“靜”，－－流動(dòng)狀態(tài)下的靜。穩(wěn)定滲流的浸潤線與靜水面等同，固結(jié)完成，超靜水壓力為0?？倯?yīng)力＝有效應(yīng)力用固結(jié)排水剪強(qiáng)度指標(biāo)。安全系數(shù)公式中，滑面法向應(yīng)力要用固結(jié)應(yīng)力，土條重為有效重

2.滲流對(duì)土坡的穩(wěn)定的影響

影響：（1）能引起滑動(dòng)力（矩）（2）會(huì)影響抗滑力（矩）兩類分析方法：（1）滲透力法－－取土骨架為脫離體，土重取浮容重（2）邊界水壓力法－－取土骨架和水的共同體為脫離體，土重取飽和容重，考慮滑動(dòng)體邊界上的水壓力。

滲透力法

邊界水壓力法

坡外水位以上水重引起力矩＝滲透力對(duì)圓心的力矩忽略滲透力對(duì)抗滑力影響替代容重法法超穩(wěn)定水壓壓力的概念念實(shí)際水壓力力為，土條的有效效重為超靜水壓力力=0。在作作用下已穩(wěn)穩(wěn)定3.擬擬靜力法的的存在問題題瑞典法（1）水平平地震力對(duì)對(duì)抗滑力矩矩的影響Q是體積力力，會(huì)影響響滑面法向向力它作用在土土條形心不能向下移移置于該土土條的底面面只能沿著水水平線作用用到滑面上上安全系數(shù)偏偏大。簡化畢肖普普畢肖普Ei+1Xi+1EiXiWTN水平地震力力Q會(huì)影響ΔX影響T和N不可令ΔX＝0ΔXΔEWTN（2）坡外外動(dòng)水壓力力的影響水平地震力力Q與土條條重成正比比，坡外水水位以下用用飽和重還還是浮重？？浮重？孔孔隙中中的水是被被土骨架帶帶著一起振振動(dòng)的，當(dāng)當(dāng)然也受地地震力。飽和重？水水庫庫中有水與與沒有水，，地震反應(yīng)應(yīng)一個(gè)樣。。仍然有待研研究虎跳峽h＝265m坡外水位以下飽和容重坡外水位以下浮容重規(guī)范容許值擬靜力安全系數(shù)1.141.301.20（3）地基基中的水平平地震力的的影響摩擦角較小小時(shí)滑弧取得愈愈深，滑動(dòng)動(dòng)力矩愈大大，安全系系數(shù)愈小容重11.0kN/m3，c＝10kPa，只要R>24.2m，即滑弧弧深大于12.1m，弓形體體就要滑出出地面，而而且畫的滑滑弧愈大，，滑出的可可能性愈大大。9度地震（（地震系數(shù)數(shù)0.4））綜合影響系系數(shù).025設(shè)設(shè)4.擬擬靜力法的的改進(jìn)NiTiORQ

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A.水水平地震力力對(duì)抗滑力力矩影響WiWi土坡高5m，坡比1:1.5，容重11.0kN/m3，c＝20kPa，地震烈度為為9度。方法地震慣性力抗滑力矩為安全系數(shù)豎向條分15.4kN7.79kN-m1.43

水平條分16.16kN17.38kN-m

1.37土坡高5m，坡比1:1容重11.0kN/m3c＝10kPa容重11.0kN/m3c＝10kPa，方法地震慣性力抗滑力矩為安全系數(shù)豎向條分5.16kN-m1.072水平條分52.12kN-m

0.893地震烈度為為8度。提出以下可可能的改進(jìn)進(jìn)方法：（1）假定定地基弓形形體上的地地震力不引引起危險(xiǎn)滑滑面的改變變（2）假定定地基弓形形體上的地地震力對(duì)土土坡穩(wěn)定性性無影響（3）假定定地基土的的綜合影響響系數(shù)隨土土的強(qiáng)度減減小而減小小B.弓弓形體上的的地震力5.有有限元法土土坡穩(wěn)定分分析有限元法用用于土坡穩(wěn)穩(wěn)定分析的的優(yōu)點(diǎn)：①滑動(dòng)面上上的計(jì)算應(yīng)應(yīng)力比較真真實(shí)可考慮應(yīng)力力應(yīng)變的非非線性和彈彈塑性。擬擬靜力條分分法，存在在不少問題題，用有限限元法計(jì)算算滑面應(yīng)力力能合理解解決。②將穩(wěn)定和和位移的發(fā)發(fā)展聯(lián)系起起來現(xiàn)場測(cè)出位位移的發(fā)展展，可估計(jì)計(jì)安全系數(shù)數(shù)，這對(duì)施施工中檢測(cè)測(cè)和控制邊邊坡的穩(wěn)定定性是十分分重要的。。③浸水時(shí)會(huì)會(huì)發(fā)生變形形對(duì)邊坡穩(wěn)穩(wěn)定性影響響膨脹土和黃黃土邊坡，，滑面上下下變形不均均就會(huì)剪應(yīng)應(yīng)力。滑面有限元元應(yīng)力分析析法有限元土坡坡穩(wěn)定分析析方法有限元強(qiáng)度度折減法圓弧滑面安全系數(shù)定定義非圓弧滑面面動(dòng)態(tài)規(guī)劃法法模式搜索法法F=(c+tan)K?￠￠￠?sftDDLL現(xiàn)狀應(yīng)力水平法法直接方法（1）應(yīng)力力水平法1.0

應(yīng)力水平法法誤差較大大現(xiàn)狀（2）滑面面有限元應(yīng)應(yīng)力法現(xiàn)狀圓弧滑面B"n+1"AY"i""1"Riii+1kjSijk...ii+1...動(dòng)態(tài)規(guī)劃法非圓弧滑面現(xiàn)狀直接算出滑面上上的應(yīng)力有限元圓弧滑動(dòng)動(dòng)法圓弧滑面（殷宗澤，呂擎擎峰）F=(c+tan)K?￠￠￠?sftDDLL局部滑動(dòng)帶細(xì)化化給定圓心坐標(biāo)(x0,y0)網(wǎng)格剖分有限元計(jì)算計(jì)算局部最小安全系數(shù)搜索全局最小安全系數(shù)計(jì)算過程Bishop法法的最小安全系系數(shù)為1.85最小安全系數(shù)為為1.86土層的雙曲線模模型參數(shù)(kN/m3)(o)C(kPa)RfKnGFD2228300.81500.400.350.011.0算例

圓弧滑動(dòng)有限元法畢肖普法上游坡2.312.37下游坡2.232.26長河壩h＝＝240m算例（4）強(qiáng)度折減減法令試算，令從從1.0開始逐步增大大，算得的位移移逐步增大，破破壞單元逐步增增多，乃至最后后達(dá)到整體失穩(wěn)穩(wěn)。這時(shí)的就就是是真正的安全系系數(shù)關(guān)鍵－－用什么么標(biāo)準(zhǔn)來判別整整體失穩(wěn)（1）最大節(jié)點(diǎn)點(diǎn)水平位移達(dá)到到某值（2）作迭代計(jì)計(jì)算時(shí)達(dá)到不收收斂仍然有待研究6.安全系系數(shù)的定義1（瑞典法）2（畢肖普等）3（局部）45