边坡讲解课件.ppt

1、 A A 了解了解影响边坡稳定的因素与边坡破坏的类型；影响边坡稳定的因素与边坡破坏的类型；B 掌握掌握边坡的稳定分析方法；边坡的稳定分析方法；C C 熟悉熟悉边坡安全坡率的确定方法。边坡安全坡率的确定方法。2.边坡 大纲要求:第1页，共32页。1）边坡稳定性计算方法（边坡稳定性计算方法（31）（建筑边坡）（建筑边坡工程技术规范工程技术规范GB 50330-2019）根据边坡类型和可能的破坏形式，可按下根据边坡类型和可能的破坏形式，可按下列原则确定：列原则确定：1）土质边坡和较大规模的碎裂结构岩质边坡宜采用）土质边坡和较大规模的碎裂结构岩质边坡宜采用圆弧滑动法圆弧滑动法计算；计算；2）对可能产生

2、平面滑动的边坡宜采用）对可能产生平面滑动的边坡宜采用平面滑动法平面滑动法进行计算；进行计算；3）对可能产生折线滑动的边坡宜采用）对可能产生折线滑动的边坡宜采用折线滑动法折线滑动法进行计算；进行计算；4）对结构复杂的岩质边坡，可配合采用）对结构复杂的岩质边坡，可配合采用赤平极射投影法赤平极射投影法和和实体比例投影法实体比例投影法分分析；析；5）当边坡破坏机制复杂时，宜结合）当边坡破坏机制复杂时，宜结合数值分析方法数值分析方法进行。进行。第2页，共32页。瑞典圆弧滑动法2）圆弧滑动法）圆弧滑动法第3页，共32页。第4页，共32页。b.毕肖普圆弧滑动法毕肖普圆弧滑动法第5页，共32页。第6页，共32

3、页。第7页，共32页。建筑边坡工程技术规范建筑边坡工程技术规范（GB 50330-2019）：）：第8页，共32页。.专业案例专业案例 某岩石滑坡代表性剖面如下图，由于暴雨使后缘垂直张裂缝瞬间充满水，滑坡处于极限平某岩石滑坡代表性剖面如下图，由于暴雨使后缘垂直张裂缝瞬间充满水，滑坡处于极限平衡状态，（即滑坡稳定系数衡状态，（即滑坡稳定系数Ko=1.0），经测算滑面长度），经测算滑面长度L=52m，张裂缝深度，张裂缝深度d=12m，每，每延米滑体自重为延米滑体自重为G=15000 kN/m，滑面倾角，滑面倾角 =28，滑面岩体的内摩擦角，滑面岩体的内摩擦角 =25，试计算滑面岩体的粘聚力与下面哪

4、个数值最接近：（假定滑动面未充，试计算滑面岩体的粘聚力与下面哪个数值最接近：（假定滑动面未充水，水的重度可按水，水的重度可按10 kN/m3计）计）A.A.24KPa B.B.28KPa C.C.32KPa D.D.36KPa 第9页，共32页。主要解答过程：主要解答过程：按按工程地质手册工程地质手册（(第第4版版)-2019）公式）公式6-2-5计算。计算。注意：按三角形分布的水压力水平方向推滑裂体，其垂直坡面的分力向上，平行注意：按三角形分布的水压力水平方向推滑裂体，其垂直坡面的分力向上，平行坡面的分力向下。坡面的分力向下。A.A.24KPa B.B.28KPa C.C.32KPa D.D

5、.36KPa 答案：答案：C CKPaCCtgtgGCAtgtgGKmkNdsw9.3128cos72028sin150001522528sin7202528cos1500011sinsinsincos/7201210212100000022解得第10页，共32页。注意：注意：1.按三角形分布的水压力水平方向推滑裂体，其垂直坡面的分力按三角形分布的水压力水平方向推滑裂体，其垂直坡面的分力向上，平行坡面的分力向下。本题不考虑假定滑动面充水。向上，平行坡面的分力向下。本题不考虑假定滑动面充水。2.计算公式：计算公式：第11页，共32页。专业案例专业案例 无限长土坡如图所示，土坡坡角为无限长土坡如图

6、所示，土坡坡角为30，砂土与粘土的重度，砂土与粘土的重度都是都是18kN/m3，砂土，砂土C1=0,，粘土，粘土C2=30KPa,粘土与岩石界面的粘土与岩石界面的C3=25KPa,，如果假设滑动面都，如果假设滑动面都是平行于坡面，问最小安全系数的滑动面位置将相应于下列哪一选是平行于坡面，问最小安全系数的滑动面位置将相应于下列哪一选项：项：A.砂土层中部砂土层中部B.砂土与粘土界面在砂土一侧砂土与粘土界面在砂土一侧C.砂土与粘土界面在粘土一侧砂土与粘土界面在粘土一侧D.粘土与岩石界面上粘土与岩石界面上答案：答案：D202351153第12页，共32页。主要计算过程主要计算过程 取一个垂直的单元柱

7、体计算如下：取一个垂直的单元柱体计算如下：砂土层中部及砂土与粘土界面在砂土一侧：砂土层中部及砂土与粘土界面在砂土一侧：砂土与粘土界面在粘土一侧：砂土与粘土界面在粘土一侧：粘土与岩石界面上：粘土与岩石界面上：答案（答案（D）为正答。）为正答。21.130/35/00tgtgtgtgKs74.130sin31183012030cos3118sincos022002tgVACtgVKs02.130sin51182511530cos5118022002tgKs第13页，共32页。现需设计一个无粘性土的简单边坡，已知边坡现需设计一个无粘性土的简单边坡，已知边坡高度为高度为10m，土的内摩擦角，土的内摩擦

8、角=45粘聚力粘聚力C=0，当边，当边坡坡角坡坡角最接近于下列哪个选项中的值时，其安全系数最接近于下列哪个选项中的值时，其安全系数Fs=1.3:A.45 B.41.4 C.37.6 D.22.8 答案：答案：C主要解题思路：006.3776923.03.1/45/sincostgFtgtgtgtgGcAtgGFss第14页，共32页。专业案例专业案例 有一岩石边坡，坡率有一岩石边坡，坡率1:1，坡高，坡高12m，存在一条夹，存在一条夹泥的结构面，如图，已知单位长度滑动土体重量为泥的结构面，如图，已知单位长度滑动土体重量为70KN/m，结构面倾角，结构面倾角35，结构面内夹层，结构面内夹层C=2

9、5KPa,=18,在夹层中存在静水头为在夹层中存在静水头为8m的地下的地下水，问该岩坡的抗滑稳定系数最接近下列哪一选项水，问该岩坡的抗滑稳定系数最接近下列哪一选项：A.1.94A.1.94 B.1.48B.1.48 C.1.27C.1.27 D.1.12D.1.12第15页，共32页。解：解：垂直于滑动面的水压力为 A.1.94B.1.48C.1.27D.1.12答案：答案：C27.135sin7402535sin/12118)9.55735cos740(sin)cos(9.55735sin/8810212100000tgVACtgVKKNhlsw第16页，共32页。专业案例专业案例 某某类岩

10、石边坡坡高类岩石边坡坡高22m，坡顶水平，坡面走向，坡顶水平，坡面走向N10E，倾角，倾角SE，坡角，坡角65，发育一组优势硬性结构面，走向为，发育一组优势硬性结构面，走向为N10E，倾，倾角角SE，坡角，坡角58，岩体的内摩擦角为，岩体的内摩擦角为 =34，试按，试按建筑边坡工建筑边坡工程技术规范程技术规范（GB50330-2019）估计边坡顶塌滑边缘距坡顶边）估计边坡顶塌滑边缘距坡顶边缘的距离缘的距离L值最接近下列哪一个数值：值最接近下列哪一个数值：A.3.5m B.8.3m C.11.7m D.13.7m解：据第6.3.4条2款，取破裂角为58mtgtgtgHtgHL5.36522582

11、265580000答案：A第17页，共32页。专业案例专业案例 某稳定边坡坡脚为某稳定边坡坡脚为30，坡高，坡高H为为7.8m，条形基，条形基础长度方向与坡顶边缘线平行，基础宽度础长度方向与坡顶边缘线平行，基础宽度B为为2.4m，若基础底面外缘线距坡顶的水平距离若基础底面外缘线距坡顶的水平距离a为为4.0m时，基时，基础埋置深度础埋置深度d最浅不能小于下列哪个数值：最浅不能小于下列哪个数值：A.2.54mB.3.04mC.3.54mD.4.04m答案：答案：A据建筑地基基础设计规范（GB50007-2019）第5.4.2条计算第18页，共32页。单选题：单选题：坡角为45的岩石边坡，下列哪种方

12、向的结构面最不利于岩石边的抗滑稳定：A.A.结构面垂直结构面垂直B.B.结构面水平结构面水平C.C.结构面倾角为结构面倾角为3333与边坡坡向一致与边坡坡向一致D.D.结构面倾角为结构面倾角为3333与边坡坡向相反。与边坡坡向相反。答案：答案：C C第19页，共32页。单选题：单选题：一个高一个高10m的天然土坡，在降雨以后土坡的上部的天然土坡，在降雨以后土坡的上部3m深深度范围内由于降水使含水量由度范围内由于降水使含水量由 =12%、天然重度由、天然重度由 =17.5 分别增加到分别增加到 =20%（未饱和），（未饱和），=18.8，问降雨后该土坡的抗滑稳定安全系数，问降雨后该土坡的抗滑稳定

13、安全系数 的变化的变化将会是下列哪一选项所表示的结果：将会是下列哪一选项所表示的结果：A.A.增加 B.B.减少C.C.不变 D.D.不能确定 答案：答案：D D第20页，共32页。单选题：单选题：水库初期蓄水，有些土坡的下部会浸水，问下列水库初期蓄水，有些土坡的下部会浸水，问下列那个选项对浸水后土坡抗滑稳定性的判断是正确的：那个选项对浸水后土坡抗滑稳定性的判断是正确的：A.A.抗滑稳定系数不变抗滑稳定系数不变 B.B.抗滑稳定系数增加抗滑稳定系数增加C.C.抗滑稳定系数减少抗滑稳定系数减少 D.D.不能判断不能判断答案：答案：C C第21页，共32页。单选题单选题 公路边坡岩体较完整，但其上

14、部有局部悬空的公路边坡岩体较完整，但其上部有局部悬空的岩石可能成为危石时，下列防治工程措施中哪个选岩石可能成为危石时，下列防治工程措施中哪个选项是项是不适用的不适用的 A.钢筋混凝土立柱钢筋混凝土立柱 B.浆砌片石支顶浆砌片石支顶 C.预应力锚杆支护预应力锚杆支护 D.喷射混凝土防护喷射混凝土防护答案：答案：D 解题依据解题依据（1616）公路路基设计规范公路路基设计规范JTG D30-2019 第第7.3.2条条4款款第22页，共32页。专业案例：专业案例：一填方土坡相应于下图的圆弧滑裂面时，每延米滑动土体的一填方土坡相应于下图的圆弧滑裂面时，每延米滑动土体的总重总重量量W=250kN/m，

15、重心距滑弧圆心水平距离为，重心距滑弧圆心水平距离为6.5m，计算的安全系数，计算的安全系数为为Fsu=0.8，不能满足抗滑稳定而要采取加筋处理，要求安全系数达到，不能满足抗滑稳定而要采取加筋处理，要求安全系数达到Fsr=1.3。按照。按照土工合成材料应用技术规范土工合成材料应用技术规范(CB50290-98)，采，采用设计容许抗拉强度为用设计容许抗拉强度为19kN/m的土工格栅以等间距布置时，土工格栅的土工格栅以等间距布置时，土工格栅的的最少层数最少层数接近下列哪个选项接近下列哪个选项?A.A.5 5 B.B.6 6 C.C.7 7 D.D.8 8答案：答案：D D 第23页，共32页。解题依

16、据：解题依据：据土工合成材料应用技术规范第6.4.2条计算：未加筋土坡每一滑弧对应的滑动力矩：对应于每一滑弧 TS的相对于滑动圆心的力臂：第24页，共32页。土工格栅的土工格栅的最少层数最少层数：所需筋材总拉力：第25页，共32页。专业案例：专业案例：2009 2009 年考题年考题 某饱和软黏土边坡已出现明星变形迹象（可以认为在某饱和软黏土边坡已出现明星变形迹象（可以认为在 的整体圆弧法计算中，其稳定系数的整体圆弧法计算中，其稳定系数 ）。假定有关参）。假定有关参数如下：下滑部分数如下：下滑部分W W1 1的截面面积为的截面面积为30.2m30.2m2 2,力臂力臂m m，滑体平均重度为，滑

17、体平均重度为17KN/m17KN/m3 3.为确保边坡安全，在坡脚进行了反压，为确保边坡安全，在坡脚进行了反压，反压体反压体W W3 3的截面面积为的截面面积为9.0m9.0m2 2,力臂力臂 m,m,重度为重度为20KN/m20KN/m3 3.在其他在其他参数都不变的情况下，反压后边坡的稳定系数参数都不变的情况下，反压后边坡的稳定系数K K2 2最接近于下列哪一项？最接近于下列哪一项？A.A.1.151.15 B.1.2B.1.26 6 C.1.33 C.1.33 D.1.59D.1.59 答案：答案：C C 0u0.11K2.31d0.33d第26页，共32页。解：解：反压后增加的稳定系数

18、为 反压后边坡的稳定系数反压后边坡的稳定系数K K2 2：33.02.3170.12.300.3200.10.9111333dwdrw33.133.012k答案：C第27页，共32页。专业案例：专业案例：2009 2009 年考题年考题 A.A.2140kN/m2140kN/m B.2730B.2730kN/mkN/m C.3220 C.3220kN/m kN/m D.3790D.3790kN/mkN/m 答案：答案：B B 第28页，共32页。有关资料有关资料（7）建筑地基基础设计规范（GB 50007-2019）：当滑当滑 动面为折线形时，滑坡推力可按下式计算动面为折线形时，滑坡推力可按下式计算（图图 6.4.3)：第29页，共32页。第30页，共32页。解：据解：据建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范（GB 50007-2019）,剩余下滑力剩余下滑力：mkNFmkNFmkNF/27302600150005.19.04172/41727000870005.176.02680/26801100360005.1321第31页，共32页。复习要点：复习要点：1.要熟练掌握计算方法。要熟练掌握计算方法。2.熟悉边坡安全坡率的确定方法，这部熟悉边坡安全坡率的确定方法，这部分题今年出题的可能性大分题今年出题的可能性大已出试题分析重点：边坡的稳定分析方法 第32页，共32页。