文档介绍：土石坝坝坡稳定分析
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概述
土石坝滑坡的形式
稳定分析方法一:圆弧滑裂面法
稳定分析方法二:折线法
土料的抗剪强度指标的选取
计算工况和安全系数
墙、斜墙为防渗体的砂砾石坝体，其坝坡的稳定分析常采用楔体极限平衡理论，如直线法或折线法。
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土坝滑坡的型式
（1）圆弧滑裂面——当滑裂面通过粘性土边坡时，滑裂面的形式为圆弧滑裂面。
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（2）直线或折线滑裂面——当滑裂面通过非粘性土边坡时，滑裂面的形式为直线或折线。
当坝坡干燥或全部浸入水中，滑裂面的形式一般为直线；当坝坡部分浸入水中，滑裂面的形式一般为折线。
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（3）复式滑裂面——当滑裂面通过粘性土和非粘性土组成的边坡时，滑裂面的形式为复式滑裂面。
最终可统一为多折线滑动形式，可以模拟单一直线，多段折线，任意曲线等，通过优化方法找到最危险滑动面。
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稳定分析方法一：圆弧滑裂面法
基本原理
假定不同的半径及圆心位置，画出一系列的假定圆弧滑裂面。
对所假定的每一圆弧上的土体进行受力分析，求出土体上的力对圆心的抗滑力矩和滑动力矩。圆弧滑裂面上的抗滑安全系数为阻滑力矩与滑动力矩的比值。
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比较一系列圆弧滑裂面上的Kc，其中Kmin 所对应的圆弧面为最危险滑弧，要求Kmin≥[ Kc ]。
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具体计算步骤
（1）假定圆心和半径画弧。
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（2）将滑面上的土体分条编号。
为简化计算，土条取等宽b；圆心以下的为0号土条：向上游依次为1、2、3...，向下游依次为-1、-2、-3...。
（3）分别求出各土条上的作用力，及各力对圆心的力矩（不计土条间作用力）
浸润线以上土体，按湿容重γ1计；
为近似考虑渗透水压力对稳定的影响，浸润线以下、下游水位土体，在计算抗滑力矩时，按浮容重γ2计，计算滑动力矩时则取饱和容重；
下游水位以下土体，按浮容重γ2计；
坝基土体，按浮容重γ4计。
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抗滑力矩
i土条自重:
沿切线方向的分力: 
沿法线方向的分力: 
沿切线方向的摩擦力：
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对圆心的抗滑力矩：
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滑动力矩
自重：
其中为土体的饱和容重。
对圆心的滑动力矩：
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（4）计算滑裂面上的抗滑安全系数Kc
其中粘聚力和内摩擦角取有效抗剪强度指标。
简单条分法并不满足每个条块的力平衡和力矩平衡条件，一般使安全系数偏低。如果考虑土条间的法向作用力，则为简化的毕肖普法，需迭代求解。
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稳定分析方法二：折线法
以心墙坝的上游坝坡为例：
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ADC为任一滑裂面，DE将土体分为两块，假设两土块间的作用力为P，方向与DC平行。
BCDE的极限平衡方程式：
ADE的极限平衡方程式：
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式中：G1、G2分别为ADE和BCDE两个楔形体的自重；分别为AD面和DC面的土体内摩擦角；、分别为AD面和DC面与水平方向的夹角。
联立二式可求解滑动体的安全系数Kc和土块间的作用力为P。
土块间作用力的方向，《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）中建议了两种假定，一是假定土块间的相互作用力为水平的；二是假定土块间的相互作用力为平行于上游坡面和楔底斜面的平均坡度。
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土料的抗剪强度指标的选取
土料的抗剪强度指标主要是指颗粒间的内摩擦角φ和凝聚力c。
对同一种土料，其抗剪强度指标 c、φ，并不是一个常量，它与土的性质、土料的固结度、应力历史，荷载条件等诸多因素有关。
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（1）粘性土的抗剪强度
抗剪强度指标测定的三种代表性试验
①不排水剪。试样不固结，在不排水条件下剪切，剪切前及过程都有孔隙水压力，用以模拟坝体竣工期。（UU）
②固结不排水剪。试样固结后，在不排水条件下剪切，剪切过程产生孔隙水压力。（CU）
③排水剪。试样固结后，在排水条件下缓慢剪切，不产生孔隙水压力。（CD）
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抗剪强度指标的选用
①施工期与竣工时，按不排水剪或快剪测定的指标进行总应力分析，总应力分析中常采用UU和CD的最小强度包线图。（但实际上施工期