第4章路基边坡稳定性设计ppt课件.ppt

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1、第四章路基边坡稳定性设计1第四章路基边坡稳定性设计本章前言§4.1概述§4.2直线滑动面的边坡稳定性分析§4.3曲线滑动面的边坡稳定性分析§4.4软土地基的路基稳定性分析§4.5浸水路堤的稳定性分析§4.6路基边坡抗震稳定性分析本章小结2本章前言学习目标通过本章的学习，要求学生掌握掌握边坡稳定的原理、边坡稳定分析的计算参数与取值方法、汽车荷载的当量换算、直线法和圆弧法验算边坡稳定性。了解软土地基、浸水路堤和路基边坡抗震稳定性分析的思路与方法。3本章前言学习重点与难点曲线滑动面的边坡稳定性分析学习方法建议复习土力学相关内容，深入理解稳定性分析方法的思路与特点。4主

2、要针对问题：1.边坡失稳2.陡坡路堤的失稳3.地基失稳第四章路基边坡稳定性设计567第四章路基边坡稳定性设计本章前言§4.1概述§4.2直线滑动面的边坡稳定性分析§4.3曲线滑动面的边坡稳定性分析§4.4软土地基的路基稳定性分析§4.5浸水路堤的稳定性分析§4.6路基边坡抗震稳定性分析本章小结8§4.1概述一、边坡：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。9§4.1概述边坡稳定性分析的原理滑动面形状：直线形、圆弧形等。从力学特征：静定问题、静不定问题。10§4.1概述对于静不定假定：（1）按平面问题来处理；（2）砂性土、砾石土：

3、近似平面，采用直线破裂面法；（3）粘性土：近似圆曲面，采用圆弧破裂法。一般假设：（1）不考虑滑动土体本身内应力的分布；（2）平衡状态只在滑动面上到达，滑动土体成整体下滑；（3）极限位置要通过试算来确定。11天然边坡：江、河、湖、海岸坡山、岭、丘、岗、天然坡§4.1概述12人工边坡：挖方：沟、渠、坑、池填方：堤、坝、路基、堆料露天矿§4.1概述小浪底土石坝13二、何谓滑坡?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。§4.1概述14§4.1概述15§4.1概述-内部原因（1）土质：各种土质的抗剪

4、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，当土坡不高时尚可直立，但随时间和气候的变化，也会逐渐塌落。◆三、路基失稳的原因：16§4.1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

5、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。◆三、路基稳定性分析的原因：17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。◆三、路基稳定性分析的原因

6、：§4.1概述18§4.1概述1、土的计算参数a、对于路堑或天然边坡：取原状土的容重γ（kN/m3）、内摩擦角φ（º）和粘聚力c（kPa）。b、对路堤：取与压实现场一致的压实土的试验数据，包括土压实后的容重γ（kN/m3）、内摩擦角φ（ºC）和粘聚力c（kPa）。◆四、边坡稳定性分析的计算参数19§4.1概述c、多层土体：对直线法或圆弧法采用合理分段、直接采用不同土层参数：也可以采用加权平均值法。即：20§4.1概述2、边坡的取值折线型边坡或阶梯型边坡，一般取平均值。21§4.1概述3、汽车荷载当量换算在边坡稳定分析时，需将车辆按最不利情况排列，并将车辆设计荷载

7、换算成当量土柱高（以相等压力的土层厚度来代替荷载），即:22汽车荷载6.0.1汽车荷载分为公路I级和公路II级两个等级汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成，车道荷载由均布荷载和集中荷载组成桥梁结构的整体计算采用车道荷载；桥梁结构的局部加载、涵洞桥台和挡土墙土压力等的计算采用车辆荷载车道荷载与车辆荷载的作用不得叠加23车道荷载24车辆荷载25为了满足不同结构位置的荷载效应组合和计算车道荷载不考虑车的尺寸及车的排列方式，将车辆荷载等效为均布荷载和一个可以作用在任何位置的集中荷载形式，桥梁结构的整体计算采用车道荷载；车辆荷载考虑车的尺寸及车的排列方式，以集中荷载的形式作用

8、于车轴位置，局部加载、涵