3.2 土坡分析计算
施工必备知识点
土坡的失稳受内部和外部因素制约,当超过土体平衡条件时,土坡便发生失稳现象。
1.土坡失稳(产生滑动)原因分析(图3-7、图3-8)

图3-7 土坡产生滑动的内部因素

图3-8 土坡产生滑动的外部因素
2.简单土坡稳定性计算(图3-9~图3-12)

图3-9 简单土坡稳定性计算

图3-10 一般的无黏性土土坡

图3-11 有渗流作用的无黏性土土坡

图3-12 不同内摩擦角φs—β曲线
园林辞典
土坡:指具有倾斜坡面的土体。通常可分为天然土坡(由于地质作用自然形成的土坡,如山坡、江河岸坡等)和人工土坡(经人工挖、填的土工建筑物边坡,如基坑、渠道、土坝、路堤等)。当土坡的顶面和地面都是水平的,并延伸至无穷远,且由均质土组成时,则称为简单土坡。
3.土体开挖高度的计算(图3-13)

图3-13 土坡开挖高度的计算
实践技能知识点
土体滑坡分析与计算
(1)为了评价山坡的稳定性和设置支挡结构,预防滑坡,工程施工前,常需进行滑坡的分析与计算,求出推力大小、方向和作用点,以确保施工和工程使用安全。
园林辞典
滑坡推力:指滑坡体向下滑动的力与土抵抗向下滑动力之差,常用折线法进行分析和计算。当滑体具有多层滑动面时,应取推力最大的滑动面确定滑坡推力。
计算时,假定滑坡面为折线形,斜坡土石体沿着坚硬土层或岩层面做整体滑动;并设滑坡推力作用点位于两段界面的中点,方向平行于各段滑面的方向。计算时,顺滑坡主轴取1m宽的土条为计算基本截面,不考虑土条两侧的摩阻力。如图3-14所示,假设滑体处于极限平衡状态,则滑坡推力可按式(3-8)~式(3-10)计算。
Fn=Fn-1φ+γtGnt-Gnntanφn-cnln (3-8)
φ′=cos(βn-1-βn)-sin(βn-1-βn)tanφn (3-9)
Gnt=Gnsinβn;Gnn=Gncosβn (3-10)

图3-14 滑坡推力计算简图
计算时,从上往下逐段计算剩余下滑力,并逐段下传,一直到滑体的最后一段或支挡结构,可得出滑坡的最终推力或支挡结构所承受的滑坡推力。
(2)为防止边坡失稳,山体或土体滑坡,一般常采取有效措施(图3-15)。

图3-15 边坡维稳措施