《C04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。7/18/2021兰临高速公路昭山风景区边坡失稳滑塌塌方现场7/18/20217/18/20214.1车辆荷载换算7/18/20217/18/20214.2容许稳定安全系数稳定系数：7/18/20217/18/20214.3计算参

2、数取值加权平均法:1.按分层厚度2.按土条宽度3.按面积4.按岩土质含量7/18/2021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。7/18/20214.4路基滑动面分类7/18/20214.5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。7/18/20214.6直线法直线法适用于砂土和砂性土（

3、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。7/18/2021试算法：7/18/2021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?7/18/2021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P75~76.7/18/20214.7圆弧法土的粘力使边坡滑动面

4、多呈现曲面，通常假定为圆弧滑动面。圆弧法适用于粘土，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。7/18/2021最危险滑动面的圆心确定：4.5H线法：36度线法：7/18/20214.7圆弧法(简单条分法、Fellenius法、Bishop法)7/18/20214.8圆弧法（简化Bish

5、op法）7/18/20214.9传递系数法（不平衡推力法）7/18/20214.10圆弧滑动面的表解法和图解法见书P79-807/18/20214.11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：7/18/20214.12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

6、定性。即：剩余下滑力=下滑力-(抗滑力)/K7/18/2021例4：试分析如图折线坡上路堤的抗滑稳定性7/18/2021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＝

7、T1－R1＝234.25kN/m7/18/20212)F1当作外力，求土块②的剩余下滑力；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。7/18/20213)求土块

8、③的剩余下滑力；③的面积：S3＝1/2×8×8=32m2③的重量：G3=32×18=576kN/m③的抗滑力：R3=1/K[G3×cosα2×tgϕ＋