常用的邊坡穩(wěn)定性分析方法
第一節(jié) 概 述 1
一、無粘性土坡穩(wěn)定分析 1
二、粘性土坡的穩(wěn)定分析 1
三、邊坡穩(wěn)定分析的總應(yīng)力法和有效應(yīng)力法 1
四、土坡穩(wěn)定分析討論 1
第二節(jié) 基本概念與基本原理 1
一、基本概念 1
二、基本規(guī)律與基本原理 2
（一）土坡失穩(wěn)原因分析 2
（二）無粘性土坡穩(wěn)定性分析 3
（三）粘性土坡穩(wěn)定性分析 3
（四）邊坡穩(wěn)定分析的總應(yīng)力法和有效應(yīng)力法 7
（五）土坡穩(wěn)定分析的幾個(gè)問題討論 8
三、基本方法 9
（一）確定最危險(xiǎn)滑動(dòng)面圓心的方法 9
（二）復(fù)合滑動(dòng)面土坡穩(wěn)定分析方法 9
常用的邊坡穩(wěn)定性分析方法
土坡就是具有傾斜坡面的土體。土坡有天然土坡，也有人工土坡。天然土 坡是由于地質(zhì)作用自然形成的土坡， 如山坡、江河的岸坡等；人工土坡是經(jīng)過人
工挖、填的土工建筑物，如基坑、渠道、土壩、路堤等的邊坡。本章主要學(xué)習(xí)目 前常用的邊坡穩(wěn)定分析方法，學(xué)習(xí)要點(diǎn)也是與土的抗剪強(qiáng)度有關(guān)的問題。
第一節(jié)概述
學(xué)習(xí)土坡的類型及常見的滑坡現(xiàn)象。
一、 無粘性土坡穩(wěn)定分析
學(xué)習(xí)兩種情況下(全干或全淹沒情況、有滲透情況)無粘性土坡穩(wěn)定分析方 法。要求掌握無粘性土坡穩(wěn)定安全系數(shù)的定義及推導(dǎo)過程， 坡面有順坡滲流作用
下與全干或全淹沒情況相比無粘性土土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)有何聯(lián)系。
二、 粘性土坡的穩(wěn)定分析
學(xué)習(xí)其整體圓弧法、瑞典條分法、畢肖甫法、普遍條分法、有限元法等方 法在粘性土穩(wěn)定分析中的應(yīng)用。要求掌握圓弧法進(jìn)行土坡穩(wěn)定分析及幾種特殊條 件下土坡穩(wěn)定分析計(jì)算。
三、 邊坡穩(wěn)定分析的總應(yīng)力法和有效應(yīng)力法
學(xué)習(xí)穩(wěn)定滲流期、施工期、地震期邊坡穩(wěn)定分析方法。
四、 土坡穩(wěn)定分析討論
學(xué)習(xí)討論三個(gè)問題：土坡穩(wěn)定分析中計(jì)算方法問題、強(qiáng)度指標(biāo)的選用問題
和容許安全系數(shù)問題。
第二節(jié)基本概念與基本原理
一、基本概念
1?天然土坡(naturalsoilslope):由長期自然地質(zhì)營力作用形成的土坡，稱 為天然土坡。
2.人工土坡(artificialsoilslope):人工挖方或填方形成的土坡，稱為人工土
3?滑坡（landslide） : 土坡中一部分土體對另一部分土體產(chǎn)生相對位移，以 至喪失原有穩(wěn)定性的現(xiàn)象。
4．圓弧滑動(dòng)法 （circleslipmethod） :在工程設(shè)計(jì)中常假定土坡滑動(dòng)面為圓弧 面，建立這一假定的穩(wěn)定分析方法， 稱為圓弧滑動(dòng)法。 它是極限平衡法的一種常 用分析方法。
二、基本規(guī)律與基本原理
（一）土坡失穩(wěn)原因分析
土坡的失穩(wěn)受內(nèi)部和外部因素制約，當(dāng)超過土體平衡條件時(shí)，土坡便發(fā)生 失穩(wěn)現(xiàn)象。
1．產(chǎn)生滑動(dòng)的內(nèi)部因素主要有:
（ 1）斜坡的土質(zhì):各種土質(zhì)的抗剪強(qiáng)度、抗水能力是不一樣的，如鈣質(zhì)或 石膏質(zhì)膠結(jié)的土、濕陷性黃土等，遇水后軟化，使原來的強(qiáng)度降低很多。
（ 2）斜坡的土層結(jié)構(gòu): 如在斜坡上堆有較厚的土層， 特別是當(dāng)下伏土層 （或 巖層 ）不透水時(shí)，容易在交界上發(fā)生滑動(dòng)。
（ 3）斜坡的外形:突肚形的斜坡由于重力作用，比上陡下緩的凹形坡易于 下滑；由于粘性土有粘聚力，當(dāng)土坡不高時(shí)尚可直立，但隨時(shí)間和氣候的變化， 也會(huì)逐漸塌落。
2．促使滑動(dòng)的外部因素
（1）降水或地下水的作用:持續(xù)的降雨或地下水滲入土層中，使土中含水 量增高，土中易溶鹽溶解，土質(zhì)變軟，強(qiáng)度降低；還可使土的重度增加，以及孔 隙水壓力的產(chǎn)生，使土體作用有動(dòng)、靜水壓力，促使土體失穩(wěn)，故設(shè)計(jì)斜坡應(yīng)針 對這些原因，采用相應(yīng)的排水措施。
（ 2）振動(dòng)的作用:如地震的反復(fù)作用下，砂土極易發(fā)生液化；粘性土，振 動(dòng)時(shí)易使土的結(jié)構(gòu)破壞， 從而降低土的抗剪強(qiáng)度； 施工打樁或爆破， 由于振動(dòng)也 可使鄰近土坡變形或失穩(wěn)等。
（ 3）人為影響:由于人類不合理地開挖，特別是開挖坡腳；或開挖基坑、 溝渠、道路邊坡時(shí)將棄土堆在坡頂附近； 在斜坡上建房或堆放重物時(shí)， 都可引起 斜坡變形破壞。
（二）無粘性土坡穩(wěn)定性分析
1．干的無粘性土坡 處于不滲水的砂、礫、卵石組成的無粘性土坡，只要坡面上顆粒能保持穩(wěn) 定，那么整個(gè)土坡便是穩(wěn)定的。圖 9—1（見教材）為有均質(zhì)無粘性土坡，坡角 為B,自坡面上取一單元土體，其重量為 W，由W引起的順坡向下的滑力為T =WsinB，對下滑單元體的阻力為
Tf = Ntg u= WcosB tg u （式中u為無粘性土的內(nèi)摩擦角），因此，無粘性土 坡的穩(wěn)定系數(shù)為：
由此可得如下結(jié)論：當(dāng)B = u時(shí)，K = 1, 土坡處于極限穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)的 坡角B為自然休止角；無粘性土坡的穩(wěn)定性與坡高無關(guān)，僅取決與 B t角，當(dāng)B
Vu時(shí)，K> 1，土坡穩(wěn)定。
2．有滲流作用的無粘性土坡 有滲流作用的無粘性土坡，因受到滲透水流的作用，滑動(dòng)力加大，抗滑力
減小，見圖沿滲流逸出方向的滲透力為 J= i x rw
