模塊四

土壓力計算及土坡穩(wěn)定性分析《工程巖土》學習導圖

單元二

土坡的穩(wěn)定性分析任務1無黏性土坡穩(wěn)定性分析問題導學情境描述知識講解小組學習知識小測

某擬建公路某段為開挖路塹通過，路塹邊坡暫未設計支擋結(jié)構，左側(cè)邊坡為均質(zhì)砂土，內(nèi)摩擦角35°，擬設計坡高為6m，坡角40°。右側(cè)邊坡土質(zhì)為黏性土，容重γ=18kN/m3,內(nèi)摩擦角20°，黏聚力18kPa，擬設計坡高為7.5m，坡角45°，該段路塹兩側(cè)邊坡設計是否穩(wěn)定安全。

問題導學情境描述知識講解小組學習知識小測

如果你是工程勘察設計人員，請分析判斷該段路塹左側(cè)均質(zhì)無黏性土邊坡，內(nèi)摩擦角35°，擬設計坡高6m，坡角40°，在一般情況下和降雨后有沿坡面滲流時，該邊坡是否穩(wěn)定安全？1.土坡是指具有（

）

的土體，通常可分為（

）土坡和

（

）土坡。2.分析土坡穩(wěn)定性的目的是

（

），土坡的穩(wěn)定安全度用（

）系數(shù)表示，它是指土坡中危險滑動面上的（

）與（

）的比值。3.對于該工程中均質(zhì)的無黏性土邊坡，理論上只要

（

）小于（

），邊坡就是穩(wěn)定的。4.簡述該路塹左側(cè)均質(zhì)無黏性土邊坡在一般情況下，安全系數(shù)K是如何得來的？（

）。5.簡述該路塹左側(cè)均質(zhì)無黏性土邊坡在有沿坡面滲流的情況下，安全系數(shù)K如何得來？（

）。6.該工程中，路塹左側(cè)均質(zhì)無黏性土邊坡，在有沿坡滲流情況下比沒有沿坡滲流情況下更（

）（穩(wěn)定、不穩(wěn)定）。7.按照該工程中設計的左側(cè)邊坡的坡高和坡角，該側(cè)邊坡在一般情況和有沿坡滲流時能保持穩(wěn)定安全嗎？若不穩(wěn)定，可以考慮采用哪些方法？（

）。問題導學情境描述知識講解小組學習知識小測一、一般情況下無黏性土坡穩(wěn)定性分析對于均質(zhì)的無黏性土邊坡，無論是干坡還是全部淹沒的土坡，由于土顆粒之間缺少黏聚力，因此，只要位于坡面上的單元土粒能夠保持穩(wěn)定，那么整個邊坡就是穩(wěn)定的。土坡穩(wěn)定的安全度用抗滑力與滑動力之比來評價，這個比值稱為穩(wěn)定安全系數(shù)K，即：由上式可見，對于均質(zhì)的無黏性土邊坡，理論上只要坡角小于土的內(nèi)摩擦角，邊坡就是穩(wěn)定的。為了保證邊坡穩(wěn)定，必須使K＞1，K取值應合理，太小不安全，但太大又不符合經(jīng)濟原則，故K的具體取值必須參照有關規(guī)范選取。問題導學情境描述知識講解小組學習知識小測二、有水作用時無黏性土坡穩(wěn)定性分析工程建設中如遇水位突然下降，或坑深低于地下水位的基坑邊坡等情況，都會在邊坡中形成滲透力，使得邊坡穩(wěn)定性降低。在坡面上滲流溢出處取一單元體，滲透力的方向與水平面的夾角為θ，則與坡面的夾角為β-θ，則溢出處滲流方向與坡面平行，滲透力的方向也與坡面平行，此時使土體下滑的力為T+J=Wsinβ+J，單元體所能發(fā)揮的最大抗滑力仍為Tf，故安全系數(shù)為：當直接用滲透力來考慮滲流影響時，土體自重就是浮重度γ/，而滲透力J=γwi，上式可以寫為：問題導學情境描述知識講解小組學習知識小測

沒有滲流作用時：

有沿坡滲流時：

上兩式相比，有水作用時無黏性土邊坡的穩(wěn)定性，要比無滲流情況下的安全系數(shù)約降低1/2，也就是說，無滲流時β≤φ，邊坡是穩(wěn)定的；有滲流作用時，坡度必須減緩，即坡角β≤arctan時才能保持穩(wěn)定。問題導學情境描述知識講解小組學習知識小測

學習了