第四章 路基稳定性分析ppt课件.ppt

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1、第四章路基稳定性分析针对问题：1.边坡失稳2.陡坡路堤的失稳3.地基失稳1、边坡种类：天然边坡、人工边坡。第一节概述天然边坡：江、河、湖、海岸坡山、岭、丘、岗、天然坡人工边坡：挖方：沟、渠、坑、池填方：堤、坝、路基、堆料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。3、影响路基边坡稳定性的因素内部原因：?（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

2、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，当土坡不高时尚可直立，但随时间和气候的变化，也会逐渐塌落。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

3、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。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。第二节边坡稳定性分

4、析一、边坡稳定性分析原理——静力平衡（一）静力平衡的基本假定1.对边坡稳定性进行力学分析时，为简化计算，都按平面问题处理2.不考虑滑动主体本身内应力的分布3.认为平衡状态只在滑动面上达到，滑动土体整体下滑4.极限滑动面位置通过试算来确定（二）破裂面的假定1.松散的砂性土和砾石内摩擦角较大，粘聚力较小，滑动面近似平面，平面力学模型采用直线。2.粘性土粘聚力较大，内摩擦角较小，破裂时滑动面为圆柱形、碗形，近似于圆曲面，平面力学模型采用圆弧二、边坡稳定性分析的计算参数（一）所需土的试验资料1.对于路堑天然

5、边坡或地基部分：取原状土，测其容重γ，内摩擦角Φ，粘聚力c，根据实际情况采用原位剪切试验、直剪试验或三轴试验。2.对路堤边坡：取与现场压实度一致的压实土试验数据，包括压实后土的容重γ，内摩擦角Φ，粘聚力c。路堤各层填料性质不同时，所采用验算数据可按加权平均法求得：（二）路堤上汽车荷载的换算1.当量土柱高度将车辆布置于路堤上，车辆的设计荷载换算成相当于土层厚度h0B——横向分布车辆轮胎外缘之间总距，mb——每一辆车轮胎外缘之间的距离，取1.8米m——相邻两辆车后轮中心间距，取1.3米d——相邻两辆车轮

6、胎之间的净距，取0.6m《公路工程技术标准》规定对于标准车辆荷载载L=12.8m（三）边坡的取值对于折线形或阶梯形边坡，一般可取平均值。三、边坡稳定性分析方法※、力学分析法1.数值分析法—假定几个滑动面，按照力学平衡原理分析验算，找出极限滑动面。2.图解或表解法—在计算机或图解的基础上，制定图或表，用查图或查表来进行，简单不精确。※、工程地质类比法根据不同土类及其所处的状态，经过长期的生产实践和大量的资料调查，拟定边坡的稳定值参考数据，在设计时，将影响边坡稳定的因素作比拟，采用类似条件下的稳定边坡值

7、。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。1)力学验算的基本假定是：a、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；b、土的极限平衡状态只在破裂面上达到，滑动时呈整体下滑；c、最危险的破裂面通过试算确定。2）滑动面的形状②均质粘性土：光滑曲面（圆柱面/圆弧）（一）、直线滑动面法适用范围：　此方法适用于由砂土或砂性土组成，抗力以摩阻力为主。WTTN稳定

8、条件：T>T砂土的内摩擦角抗滑力与滑动力的比值安全系数内摩擦角为0时安全系数K一般采用1.25-1.5。1.路堤情况的极限破裂面先假定路堤边坡值，然后通过坡脚A点，假定3-4个可能的破裂面ωi，求出相应的稳定系数Ki得出Ki与ωi的关系曲线，在关系曲线上找到最小稳定系数值Kmin,及对应的极限破裂面倾斜角ω值。2.纯砂土路基情况分析3.直线破裂的路堑或已知破裂面需要反求边坡的情况分析hΘΦABCa——参数，f——土体内摩擦系数，其他符号意义同前（二）圆弧——条分法粘