路基稳定分析计算ppt课件.ppt

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1、第四章路基稳定性分析计算主要内容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第一节概述宁淮高速公路第一节概述宁杭高速公路第一节概述第一节概述第一节核心内容边坡失稳的原因边坡稳定性分析的计算参数边坡稳定性分析的基本假定1、边坡种类：天然边坡、人工边坡。边坡：具有倾斜坡面的岩土体。土坡：具有倾斜坡面的土体。第一节概述天然边坡：江、河、湖、海岸坡山、岭、丘、岗、天然坡第一节概述人工边坡：挖方：沟、渠、坑、池填方：堤、坝、

2、路基、堆料露天矿第一节概述小浪底土石坝2、什么是滑坡?边坡丧失其原有稳定性，一部分土体相对与另一部分土体滑动的现象称滑坡。土坡滑坡前征兆：坡顶下沉并出现裂缝，坡脚隆起。第一节概述第一节概述第一节概述-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。（3）边坡形状：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

3、时尚可直立，但随时间和气候的变化，也会逐渐塌落。◆3、路基失稳的原因：第一节概述-外部原因（1）降水或地下水的作用：持续的降雨或地下水渗入土层中，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。（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；车辆运动、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

4、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。◆3、路基稳定性分析的原因：根本原因:边坡中土体内部某个面上的剪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。◆3、路基稳定性分析的原因：第一节概述土的计算参数γ、φ、с（可分层划段，使参数一致，一般采用直接快剪或三轴不排水剪切试验；高路堤时宜采用直接固结快剪或三轴固结不排水剪切试验；软土地基宜采用直接固结快剪或三轴不固结不排水剪切试验）边坡的取值可取综合坡度值，也可用

5、坡顶与坡脚连线近似表达汽车荷载的当量换算L=12.8m；Q=550kN；双车道N=2，单车道N=1；B=Nb+(N-1)m+d,b=1.8m,m=1.3m,d=0.6m。◆4、边坡稳定性分析的计算参数第一节概述第一节概述试验参数第一节概述5、假定1）基本假定①不考虑滑动土体本身内应力分布；②认为平衡状态只在滑动面上达到，滑动时成整体下滑；③最危险的破裂面位置通过试算确定。5、假定②均质粘性土：光滑曲面（圆柱面/圆弧）③非均质的多层土或含软弱夹层的土坡:复合滑动面2）滑动面的形状①无粘性土:平面第一节概述直线曲线折线工程地质法（

6、比拟法）力学分析法图解法◆6、土坡稳定性分析方法1）按失稳土体的滑动面特征划分：2）稳定性分析计算方法：第一节概述第二节核心内容适用范围试算法解析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)深路堤c)陡坡路堤BDA1:ma)1:nABDb)ADc)◆1、适用范围第二节直线滑动面的边坡稳定性分析◆2、试算法第二节直线滑动面的边坡稳定性分析式中：ω——滑动面的倾角；f——摩擦系数，f=tanφ；L——滑动面的长度；N——滑动面的法向分力

7、；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。BDAHRQNT1:mαωω直线滑动面上的力系示意图方法：假定ω，计算K与ω的关系。第二节直线滑动面的边坡稳定性分析◆3、解析法边坡稳定系数最小值：BDATNQHαωω式中：第二节直线滑动面的边坡稳定性分析第三节核心内容适用范围分析方法圆弧滑动面的分析法瑞典圆弧滑动法假设瑞典圆弧滑动法平衡公式滑动圆弧的圆心确定瑞典圆弧滑动法的思路瑞典圆弧滑动法步骤简化的Bishop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。圆弧法适用于粘土，土的抗力以粘聚力为主

8、，内摩擦力力较小。边坡破坏时，破裂面近似圆柱形。第三节曲线滑动面的边坡稳定性分析◆1、适用范围第三节曲线滑动面的边坡稳定性分析2、分析方法瑞典法（WolmarFellenius法）简化的Bishop法传递系数法NfWROBd假定滑动面为圆柱面，截面为圆弧，利用土体极限平衡条件