边坡稳定性分析ppt课件.ppt

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1、第三章边坡稳定性分析第一节概述路基的稳定性，一般取决于边坡的稳定性和地基的稳定性，路线在跨越深沟或高架桥的桥头引道都要修筑高填土路堤，一般对此要进行个别设计，进行稳定性验算。路基的稳定性分析的目的，就是要确定一个合理的路基形式，选择一个经济、稳定的边坡值，为是否进行路基防护、加固提供依据。一、原理及方法边坡滑动面形状平面直线曲面曲线折线影响因素：1、土质，强度、密实程度、施工过程；2、水的影响；3、边坡的形状和高度；4、其它外荷载的作用。设计方法分类：力学验算法（数解法、图解法）利用C、Ф、Υ半理论计算方法工程地质法比

2、拟法：利用工程地质相近性原则分析法：路堑边坡受岩层构造面控制，产状与路线走向的关系要分析：1）地质情况工程特点、成因、成分、密实程度2）自然条件气候、水文、温度3）其它边坡方位、高度、开挖方法、深孔爆破4）配合土工实验设计方法的选择:应根据土石成分及其表现的性质来确定，一般的的选择方法是：土质采用“力法”岩质采用“工法”为主，“力法”为辅边坡稳定性验算的计算参数一、边坡稳定性验算的数据的确定一般物理性质实验含水量、容重标准击实实验最佳含水量、最大密实度剪切实验C、Ф值1、多层土体验算数据的确定h1c1h2c2h3c3C=

3、————————C1h1+c2h2+c3h3+∑h2、边坡坡度的取值平均坡度法连线法3、荷载当量高度按汽车荷载最不利情况来考虑，按车辆荷载的作用面积，把它的作用效果用相当的土体高度来替代，称为均布等代土层，换算高度称为当量高度。面积sh0=NG/BLγh0第二节边坡稳定性力学验算法一、直线法二、圆弧法一、直线法基本假定：1、假定滑动土体是作整体滑动，滑动体是刚体；2、极限平衡状态只是在破裂面上达到；3、不考虑内应力作用。适用于松散土体（砂、砾、石等）填筑的路堤、多坡滑坍时的力学验算，验算的方法是假设滑动面通过坡脚或变坡点

4、，计算填土沿滑动面下滑的稳定系数K。α下滑力T=Qsinα抗滑力R=Qcosαtanφ+CLK=R/TK=（Qcosαtanφ+CL）/QsinαK>1稳定K=1极限状态K<1不稳定C=O天然休止角再假设滑动面，计算安全系数（稳定系数），作K=f(α)关系曲线，确定最小的安全系数，判断其是否稳定。一般要求K≥1.25，否则需要重新计算。αk由于各种方法均有一些概况的假定，土工实验数据也有一定的局限性，以及施工上，气候条件等因素影响，所以K一般取用1.25~1.5二、圆弧法圆弧法又分为瑞典法及简化法。最常见的是条分法。这种

5、方法适用于粘土填筑的路基边坡，滑动时滑动面近似为曲面，为简化计算，通常假定为一圆弧状，滑动面一般通过坡脚，有时也可能通过变坡点。1、条分法基本方法：把土体划分为若干小段，每一小段的重量Q包括小段土体重和上部作用荷载。0xy把小段的重量Q分解为垂直于小段滑动面的垂直方向N（N=QCOSα）和切于该滑段的切向方向T（T=QSINα）Qα滑动面上的可能反力有摩擦力Nf和粘聚力CL，假定土条间无侧向力作用，或若有但于滑弧的切向方向。2、圆心辅助线的确定4.5H法36°角法4.5H法hh0HHAB4.5Hci查表得β1、β2β1d

6、36°角法36°(0.25+0.4)H0.3H0.3H五个点二、浸水路堤边坡稳定性验算一）、渗透动水压力的作用1、定义：受到季节性或长期浸水的沿河路堤，河滩路堤及桥头引道等均为浸水路堤。2、特点：浸水路堤除承受普通路堤外力和自重外，还要受到水的浮力和渗透动水压力的作用；及两侧的静水压力的作用。水位上涨，水从边坡的一侧或两侧渗入路堤内；而当水位降落时，水又从堤内向外渗出。渗透速度随土的性质而异。3、填料的影响以粘性土填筑的路堤达到最佳密实度后透水性很弱，以砂砾石填筑的路堤，由于孔隙大，透水性强。这两种土对于边坡稳定性影响都

7、不大。属于中等透水性的土如亚粘土、亚砂土等作路堤填料，在水位降落时，对边坡稳定性影响较大，需考虑动水压力。浸水路堤填料最好用渗水性强的材料，如石质坚硬不易风化的块石、片石、碎砾石、砂砾等。若附近无此类填料或从远运不经济时，可采用粘性土，但必须夯实。对浸水易崩解、溶解或风化的岩石应禁止使用。二、渗透动水压力的计算大小：D=IΩγ方向：渗透水压力D作用与浸溶线以下土体的重心平行与水力坡降I。可按下式简化计算。作用点：重心三、浸水路堤边坡稳定性验算最不利情况一般发生在最高洪水位骤然降落的时候。K=M抗/M滑=R（f要区别对待浸

8、水和未浸水土条的单位体积重量。陡坡路堤稳定性验算在坡度较大的山坡上修筑路堤，因下滑力较大，填土有时会产生沿山坡下滑的现象，严重威胁道路畅通和行车安全。再设计这类路基时，需验算路堤的滑动稳定性。当不能保证路基稳定时应采取一定的稳定或加固措施。可能的滑动形式1、基底为基岩或为稳定山坡，地面横坡较大，可能沿基底接触面产生滑