《路基稳定性》ppt课件

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1、第四章路基稳定性设计第一节概述1、边坡失稳现象路基边坡滑坍是公路上常见的破坏现象之一。在岩质或土质山坡上开挖路堑，有可能因自然平衡条件被破坏或者因边坡过陡，使坡体沿某一滑动面产生滑坡。对河滩路堤、高路堤或软弱地基上的路堤，因水流冲刷、边坡过陡或地基承载力过低而出现填方土体（或连同原地面土体）沿某一剪切面产生坍塌。汶川彻底关大桥汶川彻底关大桥2、影响路基边坡稳定性的因素1).边坡土质2).工程质量与经济3).边坡的几何形状4).水文条件5).地震及其他震动荷载3、边坡稳定性设计方法路基边坡稳定性分析与验算的方法很多，归纳起

2、来有力学验算法（力学分析法和图解法）和工程地质法两大类。力学验算法又叫极限平衡法，假定边坡沿某一形状滑动面破坏，按力学平衡原理进行计算。因此，根据滑动面形状的不同，又分为直线法，圆弧法和折线法三种。力学验算的基本假定是：1）破裂面以上的不稳定土土体沿破裂面作整体滑动，不考虑其内部的应力分布不均和局部移动2）土的极限状态只在破裂面上达到平衡3）极限滑动面位置要通过试算来确定。缺点：不能分析下滑体的中的真实内力和反力，不能得到其中的应力和变形，只有一个安全系数。路基边坡稳定计算，稳定系数：安全系数K一般采用1.20~1.30，

3、作为边坡路基稳定性分析的极限值4荷载当量高度计算把车辆荷载换算成当量土柱高，即以相等压力的土层厚度来代替荷载，叫当量高度，用h0表示沿线路走向横断面第二节直线滑动面的边坡稳定性分析1、适用范围直线法适用于不纯净的匀质砂土和砂性土（两者合称砂类土），土的抗力以内摩擦力为主，粘聚力甚小。边坡破坏时，破裂面近似平面。◆2、试算法二、解析法要求得稳定性系数的最小值需对上式进行求导，取得：陡坡路堤及其稳定性(补充)1、陡坡路堤陡坡路堤是指修筑在陡坡（地面横坡大于1:2-1:2.5）上及不稳固山坡上的路堤2、陡坡路堤的稳定性问题：路堤

4、有沿陡坡或不稳定山坡下滑的可能性，涉及稳定问题，有以下几种可能情况：1）基底接触面较陡或强度较弱，路堤整体沿基底接触面滑动；2）路堤修筑在较厚的软弱土层上，路堤连同其下的软弱土层沿某一滑动面滑动；3）基底岩层强度不均匀，致使路堤沿某一最弱层面滑动。3、陡坡路堤稳定性分析(补充)：陡坡路堤产生下滑的主要原因是地面横坡较陡、基底土层软弱或强度不均匀，因此，计算参数应取滑动面附近较软弱的土的实测数据，并考虑浸水后的强度降低。一般可在基底开挖台阶时选择测试数据中较低的值并按受水浸湿的程度予以适当折减。陡坡路堤的稳定性分析假定路堤整

5、体沿滑动面下滑，因此，稳定性分析方法可按滑动面形状分为直线法和折线法。陡坡路堤稳定性分析方法⑴直线法：当基底为单一坡面，土体沿直线滑动面整体下滑时，可用直线滑动面法进行分析。稳定系数按下式计算：F=(Q+P)cos×f+cLT=(Q+P)sin稳定系数：K=F/T⑵折线法：当滑动面为多个坡度的折线倾斜面时，可将滑动面上土体按折线段划分为着干条块，自上而下分别计算各土体的剩余下滑力，根据最后一块的剩余下滑力的数值判断路堤的整体稳定性。稳定分析过程如下：最后一块土体的下滑力大于零时，则认为路堤不稳定；否则，认为路堤是稳定的

6、。第三节曲线滑动面的边坡稳定性分析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。圆弧滑动面的边坡稳定的计算方法有条分法及简化的表解和图解法等。圆弧法适用于粘土，土的抗力以粘聚力为主，内摩擦力力较小。边坡破坏时，破裂面近似圆柱形。1.原理:将圆弧滑动面上的土体划分为若干竖向土条，依次计算每一土条沿滑动面的下滑力和抗滑力，然后叠加计算出整个滑动土体的稳定性。2、适用条件：成层，匀质边坡；各种形式的粘性路基，路堑边坡。2、圆弧滑动面的图式重点：圆弧圆心确定为了较快地找到极限滑动面，减少试算工作量，根据经验，极限滑动圆心在

7、一条线上，该线即是圆心辅助线。确定圆心辅助线可以采用4.5H法或36°线法。4.5H法：过E向下作垂直EF=H，过F作水平线FM=4.5H，过E作一线EI与ES夹β1角，过S作IS与水平线夹角β2，交于I点，连IM作延长线，在其上取O1、O2、O3点，求K1、K2、K3，取小值。大量计算表明①当土的内摩擦角=0时，最危险圆弧滑动面为一通过坡脚的圆弧，其圆心为I点。②当土的内摩擦角不为0时，最危险圆弧滑动面也为一通过坡脚的圆弧，其圆心在IM的延长线上。⑵36°线法①由荷载换算土柱高顶点作与水平线成36°角的线EF，即得圆心辅

8、助线。②由坡顶处作与水平线成36°角的线EF，即为圆心辅助线。3、计算式计算步骤：1、过边坡脚取圆弧，划分一定宽度的垂直土条。一般取宽度2－4m。2、计算每条土重,并进行分解3、计算每一小段滑动面上的抗滑力矩和滑动力矩。4、计算总的抗滑力矩和滑动力矩5、求稳定系数条分法是一种试算法，应选取不同圆心位置和