《边坡稳定性》ppt课件

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1、第4章路基稳定性分析计算路基失稳的原因：边坡过陡、自然平衡条件被破坏、水流冲刷、地基承载力过低等都会造成边坡沿一剪切面产生坍塌，必须分析其稳定性。路基边坡稳定性概念：一般来说，如果边坡土(岩)体内部某一个面上的滑动力超过了土(岩)体抵抗滑动的能力，边坡将产生滑动，即失去稳定；如果滑动力小于抵抗力，则认为边坡是稳定的。7/5/2021兰临高速公路昭山风景区边坡失稳滑塌塌方现场7/5/20217/5/20214.1车辆荷载换算7/5/20217/5/20214.2容许稳定安全系数稳定系数：7/5/20217/5/20214.3计算参数取值加权平均法:1

2、.按分层厚度2.按土条宽度3.按面积4.按岩土质含量7/5/2021例1:如图所示路堤由双层土体组成,试确定边坡稳定性验算参数c、tg、r值。7/5/20214.4路基滑动面分类7/5/20214.5稳定性分析方法图解法、表解法力学假设：1）纵向取单位长度，考虑为平面问题；2）松散的砂类土、砾（石）土按直线破裂面进行分析；3）粘性土按圆弧破裂面进行分析；4）不考虑滑动土体本身内应力的分布，将其视为刚性整体，在滑动面上考虑其静力平衡；5）极限滑动面的位置由试算确定。7/5/20214.6直线法直线法适用于砂土和砂性土（两者合称砂类土），土的抗力以内摩擦

3、力为主，粘聚力甚小。边坡破坏时，破裂面近似平面。7/5/2021试算法：7/5/2021例2某砂类土路堤填料的内摩擦角为35度，如果采用1：1.5的边坡，安全系数取1.25，问该路基是否稳定，如不稳，可采取什么措施？例3如图路堤横断面,已知填料为砂性土,容重为18.62kN/m3,粘结力为0.98kPa,内摩擦角为35度,问该路堤边坡会不会沿滑动面AB滑动?7/5/2021解析法:其中：1、验算边坡稳定性2、确定坡角3、确定路基高度例题见书上P75~76.7/5/20214.7圆弧法土的粘力使边坡滑动面多呈现曲面，通常假定为圆弧滑动面。圆弧法适用于粘

4、土，土的抗力以粘聚力为主，内摩擦力较小。边坡破坏时，破裂面近似圆柱形。原理：静力平衡(Staticequilibrium)假定土质均匀，不计滑动面以外的土体位移所产生的作用力，取单位长度，将滑动体划分为若干土条，计算各土条对于滑动圆心的滑动力矩Moi和抗滑力矩Myi，取两力矩比值K为稳定系数以判定是否稳定。7/5/2021最危险滑动面的圆心确定：4.5H线法：36度线法：7/5/20214.7圆弧法(简单条分法、Fellenius法、Bishop法)7/5/20214.8圆弧法（简化Bishop法）7/5/20214.9传递系数法（不平衡推力法）7/

5、5/20214.10圆弧滑动面的表解法和图解法见书P79-807/5/20214.11圆弧滑动面的解析法圆弧滑动面的形式：坡脚圆判别：1、当或时为坡脚圆坡面圆中点圆2、当滑动面可能为坡脚圆、坡面圆、中点圆，取决于硬层的埋藏深度。边坡的稳定系数：7/5/20214.12折线形滑动面（陡坡路堤）当滑动面为基底的多个坡度的折线倾斜面时，可按折线滑动面考虑，将滑动面上土体按折线段划分成若干条块，自上而下分别计算各土体的剩余下滑力，根据最后一块土体的剩余下滑力的正负值确定整个路堤的整体稳定性。即：剩余下滑力=下滑力-(抗滑力)/K7/5/2021例4：试分析如

6、图折线坡上路堤的抗滑稳定性7/5/2021计算：1)首先求土块①的剩余下滑力；①的面积：S1＝1/2(4+6)×2+1/2×6×6=28m2①的重量：G1=28×18=504kN/m①的抗滑力：R1=1/K[(G1+q⋅b1)cosα1×tgϕ＋c⋅L1]＝1/1.25[544×0.707×0.268＋10×6.0/0.707]＝150.36kN/m①的下滑力：T1=（G1+q⋅b1）sinα1＝544×0.707＝384.608kN/m所以，①的剩余下滑力为：F1＝T1－R1＝234.25kN/m7/5/20212)F1当作外力，求土块②的剩余下滑

7、力；②的面积：S2＝4×8=32m2②的重量：G2=32×18=576kN/m②的抗滑力：R2=1/K[(G2+q⋅b2＋F1×0.707)×tgϕ＋c⋅L2]＝1/1.25[781.61×0.268＋10×4.0]＝199.58kN/m②的下滑力：T2=F1×0.707＝234.25×0.707＝165.61kN/m②的剩余下滑力为：F2＝T2－R2＝-33.97kN/m<0，也即①和②可以自平衡，所以令F2为0，不带入下块计算。7/5/20213)求土块③的剩余下滑力；③的面积：S3＝1/2×8×8=32m2③的重量：G3=32×18=576kN

8、/m③的抗滑力：R3=1/K[G3×cosα2×tgϕ＋c⋅L3]＝1/1.25[576×0.97×0.26