由砂、卵礫石及風(fēng)化礫石等無粘性土組成的邊坡,其滑動面近似于平面,故常用直線滑動法分析其穩(wěn)定性。無粘性土顆粒間無粘聚力,對全干或全部淹沒的均質(zhì)土坡來說,前者如修筑時(shí)期的土壩邊坡、地下水位以上的開挖邊坡;后者如蓄水時(shí)期土壩的上游邊坡、水下的開挖邊坡。只要坡面的土顆粒能夠保持穩(wěn)定,那么,整個土坡便將是穩(wěn)定的。為一均質(zhì)無粘性土坡,坡角為 ,現(xiàn)從坡面任取一小塊土體,并把它看作是剛體來分析其穩(wěn)定條件。設(shè)土塊的重力為W,它在坡面方向的分力是下滑力 ,在坡面法線方向的分力 ;阻止該土塊下滑的力是小塊土體與坡面間的摩擦力 ,式中為土的內(nèi)摩擦角。
在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),阻止土塊滑動的抗滑力必須大于土塊的滑動力。故用抗滑力與滑動力之比作為評價(jià)土坡穩(wěn)定的安全度。這個比值常稱為土坡穩(wěn)定的安全系數(shù) 。即 設(shè)計(jì)均質(zhì)無粘性土邊坡時(shí),為了保證土坡穩(wěn)定,必須使安全系數(shù) 大于1。但太大又不符合經(jīng)濟(jì)原則, 一般取1.1~1.5。
對于均質(zhì)無粘性土坡,只要坡角 小于土的內(nèi)摩擦角 ,無論坡的高度為多少,邊坡材料的重力如何,土坡總是穩(wěn)定的。 =1時(shí),土坡處于極限平衡狀態(tài)。此時(shí)土坡的極限坡角 按式(12-5–24)就等于無粘性土的內(nèi)摩擦角 ,常稱為靜止角或休止角,故工程實(shí)踐中,多用靜止角或休止角來簡便確定無粘性土的內(nèi)摩擦角。
在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),阻止土塊滑動的抗滑力必須大于土塊的滑動力。故用抗滑力與滑動力之比作為評價(jià)土坡穩(wěn)定的安全度。這個比值常稱為土坡穩(wěn)定的安全系數(shù) 。即 設(shè)計(jì)均質(zhì)無粘性土邊坡時(shí),為了保證土坡穩(wěn)定,必須使安全系數(shù) 大于1。但太大又不符合經(jīng)濟(jì)原則, 一般取1.1~1.5。
對于均質(zhì)無粘性土坡,只要坡角 小于土的內(nèi)摩擦角 ,無論坡的高度為多少,邊坡材料的重力如何,土坡總是穩(wěn)定的。 =1時(shí),土坡處于極限平衡狀態(tài)。此時(shí)土坡的極限坡角 按式(12-5–24)就等于無粘性土的內(nèi)摩擦角 ,常稱為靜止角或休止角,故工程實(shí)踐中,多用靜止角或休止角來簡便確定無粘性土的內(nèi)摩擦角。