感觉《岩土工程概念刷新贴》这个题目逼格有点高,跟文字风格不太相符,从2016年12月27日起改成 《老张说岩土》,给各位阅读与搜索带来的不便表示深深的歉意。
2017年1月5日,大家一起刷新岩土工程的基本概念!暂时的目标是每天刷新一个基本概念,针对一个概念深入剖析、理解。期待着大家抛去完美主义,放下自我保护,畅所欲言,专注成长,共同的进步。特别声明,本人水平有限并不是来给大家上课,仅仅是想起到一个剖砖引玉的作用,更确切地说是求拍砖,所以如果文字中有说的不对的地方期待着各位的指正也希望不会惊吓到大家!
DAY28
土质边坡的稳定性
昨天,谈了整体圆弧法的基本概念和方法,今天我们继续深入探讨一下。整体圆弧法假设土体摩擦角为0(注意说的是总应力法求出的摩擦角)。但其实有一种情况并不需要这个假设,就是饱和黏性土的情况,当滑带的黏性土处于饱和状态的时候根据我们之前学习的三轴剪切试验在不排水剪切的情况下总应力法摩擦角求出来就是0,而一般情况下黏性土滑坡我们都考虑是不排水剪切。另外一个问题就是我们实际计算土坡的稳定安全系数的时候抗剪强度、滑体的重度可以根据实验数据得到,滑体的体积(平面应变假设的情况下实际求的是面积)是需要滑面和滑体的外表面共同勾勒的,抗滑力臂根据滑面来确定,滑动力臂根据滑体的体积来确定到底还是根据滑面来确定。我们发现了滑面的确定是一个核心问题。那滑面咋确定的啊?土坡体内可以有无数条滑面,实际滑动的话只会沿着最危险的滑面滑动,因为最危险的最先滑动,滑动后土体的整个状态已经改变在此次滑动中其他滑面已经没机会了,结束了。而这个滑面就是安全系数最小的那个滑面。那我们就是要找到这个安全系数最小的滑面就是真正的滑面。费伦纽斯通过大量计算分析,提出了确定最危险滑动面的经验方法。对于均质土坡,摩擦角为0时(也就是整体圆弧法的所有情况),土坡的最危险滑动面一般通过坡脚,而坡脚与滑动面圆心连线和坡面的夹角以及坡顶顶点与滑动面圆心连线和水平线的夹角还有坡脚存在一定的对应关系,费老将它们统计在一个表格里面,所以我们可以根据坡脚直接查出两个角从而确定出最危险滑面圆心的位置,进而确定出最危险滑动面。如果是摩擦角不是0的情况,最危险滑面的圆心在前面摩擦角为0的滑面圆心与土坡内某一点的延长线上。土坡内的这一点根据经验总结距离坡顶地面线2倍的坡高距离坡脚4.5倍的坡高。此时,我们在延长线上取若干点求出抗滑安全系数最小的那一点就是最危险滑面的圆心。如果是坡面形状比较复杂、土体非均质、荷载情况比较复杂时,我们还需要做过以上圆心的垂线继续选择若干点计算并取最小安全系数对应的圆心从而确定最危险滑面。(还有其他的一些确定最危险滑面的方法比如泰勒法等。有空再谈吧!)
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