2017年1月21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！
DAY44
土质边坡的稳定性
昨天，大坝施工期的边坡稳定性分析已经说完了。今天，我们说说大坝稳定渗流期的边坡稳定性分析。大坝在稳定渗流期，填筑坝体产生的超静孔压我们认为已经基本消散完全，那么就只有静水压力。而此时，由于上下游的水位是确定的，我们就可以据此确定坝体内的流网，有了流网各个点的孔压我们就能确定了。孔压得以确定，那我们就应该选用有效应力法进行分析。在通过有效应力法进行分析时，当我们取不同的隔离体会经历不同的分析过程，因为受力物体和施力物体会有不同。我们可以选取滑动土条的土骨架和土骨架间的水共同作为隔离体，也可以仅仅选取滑动土条的土骨架作为隔离体。先看看土骨架和水作为隔离体吧。先选取土条后，我们计算土条的重力（这里有两条线需要注意：一条是浸润线另一条是下游水位线！），在浸润线以上的土条重力就是土体重度乘以体积；浸润线以下下游水位线以上我们是按照饱和土体的重度乘以体积来计算的（因为静水压力我们一起通过流网来确定，如果这里用浮重度就多减去了一部分的静水压力，而且此时水体稳定渗流，该土条受到的静水压力也不严格是水深的静水压力，是需要单独求一下的，避免想当然！）；下游地下水位线以下的部分，我们认为该部分水处于静力平衡状态（实际上可能并不是完全静力平衡状态）对于土坡的稳定性几乎没有影响，所以这部分土体的重力我们就取浮重度和体积的乘积。静水压力应该是该土条底面中心的等势线与浸润线交点到下游水位线的垂直高度（下游水位线以下部分的静水压力已经在浮重度中有所体现，所以这里不算进去啦！小小啊！）。特别注意，在实际工程计算时，我们在计算下滑力（也就是分母）的时候，土条浸润线到下游水位线之间的部分按照饱和重度来计算，而在计算抗滑力（也就是分子）的时候，土条浸润线到下游水位线之间的部分按照浮重度来计算（要知道这是近似的计算是在满足精度情况下的简化，而不是严格意义的方法，我们称之为替代重度法！可以省去绘制流网的程序！）。而后，通过计算就能得到土坡的安全系数。再看看土骨架为隔离体。土骨架作为隔离体时，对它的施力物体就多了土骨架孔隙间的水，水对它既有浮力作用又有渗透力的作用（在存在水头差的流网部分！）。该方法，土条水位以下均取浮重度。水的渗透力必须要绘制流网来辅助求解了，渗透力的大小是水力梯度乘以水重度乘以渗流面积，水力梯度通过流网来求取。渗透力的作用方向是与流线相同，作用位置认为就在形心，从而我们就能确定渗透力的力臂（还是比较麻烦的！）。通常情况下，渗透力的方向与滑面夹角不大的情况下，我们只考虑渗透力产生的下滑力，不考虑它对抗滑力的影响（具体计算方法是通过力矩等效计算出作用在滑面上的等效下滑力！）。而后，通过计算就能得到土坡的安全系数。以土骨架为隔离体计算过程复杂，所以工程上很少应用。
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