1、土力學(xué)質(zhì)疑 粘性土土坡穩(wěn)定分析 粘性土土坡穩(wěn)定分析方法 常用的粘性土土坡穩(wěn)定分析方法可以分為兩種：整體圓弧滑動(dòng)穩(wěn)定分析法和條分法 （一）分析計(jì)算方法（一）分析計(jì)算方法 1 1假設(shè)條件：假設(shè)條件： 均質(zhì)簡單粘性土坡均質(zhì)簡單粘性土坡 取取1 1延長米按二維問題計(jì)算延長米按二維問題計(jì)算 圓弧滑動(dòng)面圓弧滑動(dòng)面ORdW 滑面以上滑動(dòng)土體呈剛滑面以上滑動(dòng)土體呈剛性轉(zhuǎn)動(dòng)性轉(zhuǎn)動(dòng) 在滑動(dòng)面上土體處于極限在滑動(dòng)面上土體處于極限平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)一整體圓弧法 2. 平衡條件（各力對(duì)平衡條件（各力對(duì)O的力矩平衡）的力矩平衡）000()eeeRfnnMde Rctgde RcActg de RsMwd(1) 滑動(dòng)力矩：R

2、ussC AcRMFMWd抗滑力矩滑動(dòng)力矩(3) 安全系數(shù)：uRccMcAcR當(dāng)=0（粘土不排水強(qiáng)度）時(shí)， nnl注注：（其中 是未知函數(shù)）(2) 抗滑力矩：ORdCBAW二、條分法 1原理原理注注:無法求理論解，是 一個(gè)邊值問題，應(yīng)通過數(shù)值計(jì)算解決。一個(gè)簡化解決方法是將滑動(dòng)土體分成條條分法條分法。實(shí)際是一種離散化計(jì)算方法0lntgde整體圓弧法 ：n是l(x,y)的函數(shù)AORCsbB-2-1 01234567條分法是將滑動(dòng)土體豎直分成若干土條，把土條當(dāng)成剛體，分別求作用于各土條上的力對(duì)圓心的滑動(dòng)力矩和抗滑力矩，然后按下式求土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)Fs ：2. 條分法中的和求解條件第i條土的作用力W

3、ihiPihi+1Pi+1Hi+1NiTiHi Wi是已知的 作用在土條體底部的力與作用點(diǎn)：Ni Ti ti 共3n個(gè) 作用在邊界上的力及作用點(diǎn)： Pi Hi hi 共3(n-1)個(gè) （兩端邊界是已知的） 假設(shè)總體安全系數(shù)為Fs (且每條Fs都相等) Fs 共1個(gè) 未知數(shù)合計(jì)=3n+3(n-1)+1=6n-2 共n條土的未知量數(shù)目WihiPihi+1Pi+1Hi+1NiTiHi 各條： 水平向靜力平衡條件： x=0 共n個(gè) 垂直向靜力平衡條件： y=0 共n個(gè) 力矩平衡條件： M0=0 共n個(gè) 在n個(gè)滑動(dòng)面上各條處于極限平衡條件： 共n個(gè)求解條件共求解條件共4n4n個(gè)個(gè)瑞典條分法 瑞典圓弧滑動(dòng)

4、面條分法，是將假定滑動(dòng)面以上的土體分成n個(gè)垂直土條，對(duì)作用于各土條上的力進(jìn)行力和力矩平衡分析，求出在極限平衡狀態(tài)下土體穩(wěn)定的安全系數(shù)。該法由于忽略土條之間的相互作用力的影響，因此是條分法中最簡單的一種方法 簡化畢肖普條分法 畢肖普條分法假定滑動(dòng)面為圓弧面，它考慮了土條側(cè)面的作用力，并假定各土條底部滑動(dòng)面上的抗滑安全系數(shù)均相同，即等于滑動(dòng)面的平均安全系數(shù)。畢肖普用了有效應(yīng)力方法推導(dǎo)公式。楊布法 楊布條分法基本可以滿足所有的靜力平衡條件，所以是嚴(yán)格方法之一，但其推力線的假定必須符合條間力的合理性要求（即條間力不產(chǎn)生拉力和不產(chǎn)生剪切破壞）。目前國內(nèi)外有關(guān)邊坡穩(wěn)定的電算程序，大多包含有楊布法對(duì)它們的假

5、定條件的對(duì)比 整體圓弧滑動(dòng)穩(wěn)定分析法，它假設(shè)的是剛性滑動(dòng)體滑動(dòng)面上極限平衡 ，條件為軟粘土不排水Pn=0 瑞典條分法假設(shè)的是滑動(dòng)面為圓弧面，不考慮條間力，可以減少2n-2個(gè)未知數(shù)。它的條件為一般均質(zhì)土。 畢肖普條分法假設(shè)的是滑動(dòng)面為圓弧面，切向條間力為0，減少n-1個(gè)未知數(shù)。它的條件為一般均質(zhì)土。 楊布條分法假設(shè)的是滑動(dòng)面為任意面，法向條間力和切向條間力之間為某函數(shù)關(guān)系，減少n-1個(gè)未知數(shù) 。它的條件為任意土 案例:龍門水庫滲漏事件 （1）基本情況 龍山水庫位于武江上游廊田河支流龍山水上。地處樂昌市東北部的廊田鎮(zhèn)龍山管理區(qū)龍山村。離京廣鐵路約12km。集雨面積26.2km2，水庫總庫容1124

6、104m3。是一宗以灌溉為主，結(jié)合發(fā)電、防洪、養(yǎng)殖等綜合利用的中型水庫。水庫樞紐工程是由大壩、溢洪道、輸水隧洞和壩后電站組成。 大壩于1973年4月按漿砌石重力壩方案施工，于1976年改為土石混合壩，1979年2月大壩建成蓄水。壩高61.5m，壩頂高程361.5m，設(shè)計(jì)洪水位359.69m，校核洪水位360.42m，正常運(yùn)用水位358.7m。壩頂寬10.2m，壩頂長155m，壩基為中下泥盤系石英砂巖，離壩軸線上游80m作了帷幕灌漿處理。壩體從高程290315m為漿砌石砌體。壩體迎水坡防滲體為微風(fēng)化的礫質(zhì)粉質(zhì)壤土及礫質(zhì)粘土，采用碾壓法施工，設(shè)計(jì)干密度為1.5g/cm3。背水坡堆石體按反濾要求從壩

7、基砌筑至壩頂，采用進(jìn)占拋滾法施工 。 （2）險(xiǎn)情回顧 水庫蓄水運(yùn)用后，壩頂出現(xiàn)多條縱向及橫向裂縫，壩頂、迎水坡和背水坡沉陷嚴(yán)重，左、右壩頭填土與壩基接觸帶、右壩頭與溢洪道之間的小山包滲漏嚴(yán)重，溢洪道也有滲漏現(xiàn)象。 1）迎水坡粘土防滲體填土干密度未達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，填土較疏松，出現(xiàn)裂縫、沉陷，防滲性能也較差； 2）左、右壩頭填土與岸坡接觸帶填土較疏松，運(yùn)用初期出現(xiàn)裂縫、沉陷，防滲性能更差； 3）小山包及溢洪道底板的基巖受F6斷層的影響，節(jié)理裂隙發(fā)育，透水性強(qiáng)； 4）背水坡堆石體較松動(dòng)，局部存在架空等現(xiàn)象； 5）溢洪道進(jìn)口段右岸高邊坡存在較為嚴(yán)重的安全隱患，壩體左岸下游巖體有滑動(dòng)的危險(xiǎn)。（3）事故原因4補(bǔ)救措施 1）重新運(yùn)土夯實(shí)壩體，使壩體干密度達(dá)到1.5g/cm3； 2）對(duì)左、右壩頭填土與接觸帶進(jìn)行充填灌漿防滲處理； 3）對(duì)迎水坡進(jìn)行土工膜、混凝土面板覆蓋防滲； 4）對(duì)右壩頭小山包及溢洪道底板基巖進(jìn)行帷幕灌漿處理； 5）按反濾要求重新堆砌背水坡；應(yīng)該吸取的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn) 1在施工前要弄清當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)情況，不