路基稳定性分析计算

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1、第四章路基稳定性分析计算第一节概述第二节直线滑动面的边坡稳定性分析第三节曲线滑动面的边坡稳定性分析第四节软土地基的路基稳定性分析第五节浸水路堤的稳定性分析第六节路基边坡抗震稳定性分析12第一节概述路基边坡稳定性设计的对象：高填方路堤、深挖方路堑、陡坡路堤、浸水路堤、滑坡体等不良工程地质和水文地质条件下的路基边坡。路基边坡稳定性设计的任务：对路基边坡稳定性进行分析、验算，判断其稳定性并根据结果寻求安全可靠、经济合理的路基结构形式和稳定的边坡值，或采取相应的加固措施。3第一节概述滑坡(Landslide)边坡丧失其原有稳定性，一部分土体相对于另一部分土体滑动的现象称

2、滑坡。土坡滑坡前征兆：坡顶下沉并出现裂缝，坡脚隆起。4第一节概述1、路基稳定性分析的原因：土坡失稳原因分析-内部原因（1）土质：各种土质的抗剪强度、抗水能力是不一样的，如钙质或石膏质胶结的土、湿陷性黄土等，遇水后软化，使原来的强度降低很多。（2）土层结构：如在斜坡上堆有较厚的土层，特别是当下伏土层(或岩层)不透水时，容易在交界上发生滑动。5第一节概述（3）边坡外形：突肚形的斜坡由于重力作用，比上陡下缓的凹形坡易于下滑；由于粘性土有粘聚力，当土坡不高时尚可直立，但随时间和气候的变化，也会逐渐塌落。土坡失稳原因分析-外部原因（1）降水或地下水的作用：持续的降雨或地下

3、水渗入土层中，使土中含水量增高，土中易溶盐溶解，土质变软，强度降低；还可使土的重度增加，以及孔隙水压力的产生，使土体作用有动、静水压力，促使土体失稳，故设计斜坡应针对这些原因，采用相应的排水措施。6第一节概述（2）振动的作用：如地震的反复作用下，砂土极易发生液化；粘性土，振动时易使土的结构破坏，从而降低土的抗剪强度；施工打桩或爆破，由于振动也可使邻近土坡变形或失稳等。（3）人为影响：由于人类不合理地开挖，特别是开挖坡脚；或开挖基坑、沟渠、道路边坡时将弃土堆在坡顶附近；在斜坡上建房或堆放重物时，都可引起斜坡变形破坏。7第一节概述根本原因:边坡中土体内部某个面上的剪

4、应力达到了它的抗剪强度。具体原因：（1）滑面上的剪应力增加；（2）滑面上的抗剪强度减小。8第一节概述对于边坡不高的路基，例如不超过8.0m的土质边坡，不超过12.0m的石质边坡，按一般路基设计，采用规定的坡度值，不作稳定性分析计算。地质与水文条件复杂、高填深挖或特殊需要的路基，应进行边坡稳定性的分析计算，据此选定合理的边坡坡度及相应的工程技术措施。对边坡高度超过20m的路堤，边坡形式宜用阶梯型，边坡坡率由稳定性分析计算确定。合理选定岩石计算参数，如粘结力、内摩擦角及单位体积重力。9边坡稳定分析假设：1.在用力学边坡稳定性分析法进行边坡稳定性分析时，为简化计算，通

5、常按平面问题来处理。2.松散的砂性土和砾(石)土具有较大的内摩擦角φ和较小的粘聚力c，边坡滑塌时，破裂面近似平面，在边坡稳定性分析时可采用直线破裂面法。3.粘性土具有较大的粘聚力c，而内摩擦角φ较小，破坏时滑动面有时像圆柱形，有时像碗形，通常近似于圆曲面，故可采用圆弧破裂面法。10路基边坡稳定的力学计算基本方法是分析失稳滑动体沿滑动面上的下滑力T与抗滑力R，按静力平衡原理，取两者之比为稳定系数K，即：K=R/TK=1，表示下滑力与抗滑力相等，边坡处于极限平衡状态；K<1，边坡不稳定；K>1，边坡稳定。为安全可靠起见，工程上一般规定采用K≥1.20~1.30。11

6、边坡稳定性分析时须将行车荷载换算成相当于路基岩土层厚度，计入滑动体的重力中去。换算土柱高可按宽度布置在行车部分范围内；或者考虑到路肩上有可能驶入或停歇车辆，而分布在整个路基宽度上。12式中：h0—行车荷载换算高度(m)L—前后轮最大轴距，标准车辆为12.8mQ—一辆重车的重力（标准车辆荷载为550KN）N—并列车辆数，双车道N=2，单车道N=1γ—路基填料的重度(kN/m3)B—荷载横向分布宽度式中：b—后轮轮距，取1.8mm—相邻两辆车后轮的中心间距，取1.3md—轮胎着地宽度，取0.6m13边坡的取值：对于折线形或阶梯形边坡，一般可取加权平均值。边坡取值示意

7、图取AB线取坡脚点和坡顶点的连线14第二节直线滑动面的边坡稳定性分析直线法适用于砂土和砂性土（两者合称砂类土），土的抗力以内摩擦力为主，粘聚力甚小。边坡破坏时，破裂面近似平面。直线滑动面示意图a)高路堤b)深路堑c)陡坡路堤15式中：ω—滑动面的倾角；f—摩擦系数，f=tanφ；L—滑动面AD的长度；N—滑动面的法向分力；T—滑动面的切向分力；c—滑动面上的粘结力；Q—滑动体的重力。一、试算法直线滑动面上的力系示意图16边坡稳定分析步骤：1、先假定路堤边坡值；2、然后通过坡脚A点，假定3到4个可能的破裂面，求出相应的稳定系数Ki值，得到关系曲线；3、在其上找到最

8、小稳定系数及其对应的极限