第五章----土坡稳定和土压力理论课件.ppt
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1、第五章土坡稳定和土压力理论1972年7月某日清晨,香港宝城路附近,两万立方米残积土从山坡上下滑,巨大滑动体正好冲过一幢高层住宅-宝城大厦,顷刻间宝城大厦被冲毁倒塌并砸毁相邻一幢大楼一角约五层住宅。死亡7人。原因:山坡上残积土本身强度较低,加之雨水入渗使其强度进一步大大降低,使得土体滑动力超过土的强度,于是山坡土体发生滑动。1966年发生在美国加州的LaConchita滑坡,因居民提前得到滑坡警报,均已撤离,未造成人员伤亡。香港深湾路滑坡实景照片航拍四川汶川山体滑坡滑坡滑坡在土体内部某个面在土体内部某个面剪应力剪应力=抗剪强度抗剪强度使土坡稳定平衡遭到破坏使土坡稳定平衡遭到破坏Page 12第一
2、节概述n一、一、挡土墙:挡土墙:是指支挡其墙后土体不发生倒塌的结构。广是指支挡其墙后土体不发生倒塌的结构。广泛用于房屋建筑、水利、以及道路和桥梁工程。泛用于房屋建筑、水利、以及道路和桥梁工程。n二、二、土压力:土压力:通常是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作通常是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧压力。用对墙背产生的侧压力。Page 13三、影响土压力的因素1、挡土墙的高度、结构型式、墙背形状和光滑程度。2、挡土墙的位移方向和位移量大小。3、墙后填土表面的形状及荷载作用情况。4、填土的物理力学性质,包括、c等。桥台桥台挡土墙的土压力是指挡土墙后填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧向
3、压力。其计算十分复杂,它与填料的性质、挡土墙的形状和位移方向以及地基土质等因素有关,目前大多采用古典的朗金(Rankine,1857)和库仑(1773)土压力理论。尽管这些理论都基于各种不同的假定和简化,但计算简便,且国内外大量挡土墙模型试验、原位观测及理论研究结果均表明,其计算方法实用可靠。随着现代计算技术的提高,楔体试算法、“广义库仑理论”以及应用塑性理论的土压力解答等均得到了迅速发展,加筋土挡墙设计理论亦日臻完善。Page 21第二节n土坡的稳定分析一、基本概念 1天然土坡:由长期自然地质营力作用形成的土坡,称为天然土坡。2人工土坡:人工挖方或填方形成的土坡,称为人工土坡。3滑坡:土坡中
4、一部分土体对另一部分土体产生相对位移,以至丧失原有稳定性的现象。1天然土坡 江、河、湖、海岸坡2人工土坡 挖方:沟、渠、坑、池露露天天矿矿3.滑坡 Page 26土坡失稳原因分析 (1)斜斜坡坡的的土土质质:各各种种土土质质的的抗抗剪剪强强度度、抗抗水水能能力力是是不不一一样样的的,如如钙钙质质或或石石膏膏质质胶胶结结的的土土、湿湿陷陷性性黄黄土土等等,遇遇水后软化,使原来的强度降低很多。水后软化,使原来的强度降低很多。(2)斜斜坡坡的的土土层层结结构构:如如在在斜斜坡坡上上堆堆有有较较厚厚的的土土层层,特特别别是是当当下下伏伏土土层层(或或岩岩层层)不不透透水水时时,容容易易在在交交界界面面
5、上上发发生滑动。生滑动。(3)斜斜坡坡的的外外形形:突突肚肚形形的的斜斜坡坡由由于于重重力力作作用用,比比上上陡陡下下缓缓的的凹凹形形坡坡易易于于下下滑滑;由由于于粘粘性性土土有有粘粘聚聚力力,当当土土坡坡不不高高时时尚尚可可直直立立,但但随随时时间间和和气气候候的的变变化化,也也会会逐逐渐渐塌塌落。落。内部因素Page 27土坡失稳原因分析(1)降降水水或或地地下下水水的的作作用用:持持续续的的降降雨雨或或地地下下水水渗渗入入土土层层中中,使使土土中中含含水水量量增增高高,土土中中易易溶溶盐盐溶溶解解,土土质质变变软软,强强度度降降低低;以以及及孔孔隙隙水水压压力力的的产产生生,使使土土体体
6、作作用用有有动动、静水压力,促使土体失稳。静水压力,促使土体失稳。(2)振振动动的的作作用用:如如施施工工打打桩桩、爆爆破破以以及及在在地地震震的的反反复复作作用用下下,砂砂土土极极易易发发生生液液化化,粘粘性性土土的的结结构构也也会会遭遭到到破破坏,从而降低土的抗剪强度。坏,从而降低土的抗剪强度。(3)人人为为影影响响:因因人人类类不不合合理理开开挖挖,特特别别是是开开挖挖坡坡脚脚;或或开开挖挖基基坑坑、沟沟渠渠、道道路路边边坡坡时时将将弃弃土土堆堆在在坡坡顶顶附附近近;在斜坡上建房或堆放重物时,都可引起斜坡变形破坏。在斜坡上建房或堆放重物时,都可引起斜坡变形破坏。外部因素Page 28土坡
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