《路基稳定性验算》PPT课件.ppt

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1、第四章路基稳定性验算第二篇路基工程（第一分篇）教学要求1.描述需要进行路基边坡稳定性分析和验算的情况，说明边坡稳定性分析常用的两种验算方法；2.通过试验确定边坡稳定性验算中所需的土的参数资料；3.描述力学验算法、工程地质法的概念及直线滑动面法、圆弧滑动面法的验算思路，步骤及适用性；4.描述圆心辅助线的两种确定方法；5.描述陡坡路堤稳定性验算的思路、步骤及适用性,会选择路基稳定性的加固措施。主要内容第一节概念第二节高路堤和深路堑的边坡稳定性验算第三节陡坡路堤的稳定性验算第一节概述路基边坡稳定性分析验算，是路基设计的主

2、要内容之一。边坡稳定性分析和验算方法:力学验算法工程地质法其中:在力学验算法数解法图解或表解法路基边坡稳定性分析验算，是路基设计的主要内容。有几种情况须进行设计与验算:1)边坡高度超过20m的路堤2)土质挖方边坡高度超过20m路堑3)岩石挖方边坡高度超过30m路堑4)陡斜坡路堤5)浸水的沿河路堤6)特殊地段的路基一、边坡滑动面分析路基边坡滑坍，是公路上常见的破坏现象之一，常发生于长期降雨。边坡滑坍滑动面的形状与土质有关，一般的形状有：——平面、曲面，折线直面．——为简化计算，边坡滑动断面可选用：直线——砂土及砂性土

3、；圆曲线——黏性土；折线——不同土层滑动面形状如图所示：图2-1-4-1滑动面的各种形式a）填砂性土时；b）填粘性土时；c）；地基为软弱土层时；d）边坡为折线时；e）横断面为陡坡时（整体滑动）二、汽车荷载当量高度计算目的：计算车辆荷载在路基填士破坏棱体上引起的附加土侧压力要求：按车辆最不利情况排列，规定作横向布置，车辆外侧车轮中线距路面边缘0.5m方法：1.按图排列：2.计算：图2-1-4-2汽车荷载布置示意图三、边坡稳定性验算的计算参数1.边坡稳定性验算所需土的试验资料(1)土的重度γ，KN／m3。(2)内摩擦角

4、φ(3)黏结力c，KPa。2.图解或表解法中多层土体验算参数的确定图解或表解法中多层土的参数的确定：图2-1-4-3图解或表解法时的边坡取值a）折线形边坡；b）阶梯形边坡用图解或表解法进行边坡稳定性验算时，对于折线形边坡（图2-1-4-3a），一般可取各坡度的算术平均值；对于阶梯形边坡（图2-1-4-3b），则取坡角点与坡顶点的连线。第二节高路堤和深路堑的边坡稳定性验算路堤边坡高度超过20m时称为高路堤；土质挖方边坡高度超过20m或岩石挖方边坡高度超过30m时称为深路堑。高路堤和深路堑的边坡稳定性验算一般可采用力学

5、验算法，其基本原理是在边坡上假定几个不同的滑动面，按力学平衡原理对每个滑动面进行验算，从中找出最危险滑动面，按此最危险滑动面的稳定程度来判断边坡的稳定性。1.力学验算法包括：直线法、圆弧法和不平衡推力法三种。2.工程地质类比法根据稳定的自然山坡或已有的人工边坡进行土类及其状态的分析研究，通过工程地质条件相对比，拟定出与路基边坡条件相类似的稳定值的参考数据，作为确定路基边坡值的依据。一般情况下：土质边坡——力学验算法（设计），工程地质类比法（校核）。岩石或碎石土类边坡——工程地质类比法。一、直线滑动面法直线滑动面法适

6、用于松散的砂土和砂性土（两者合称砂类土）。如图2-1-4-4a）所示，验算时先通过坡脚或变坡点假设一直线滑动面AD，下滑土楔体ABD沿假设的滑动面滑动，其稳定系数K按下式计算（按边坡纵向单位长度计）：如图2-1-4-4a，通过坡脚A点，继续假设几个（3～4个）不同的滑动面，按上式求出相应的稳定系数K1，K2，K3…等值，并绘出K＝f(α)曲线（图2-1-4-4b），在此关系曲线上找到最小稳定系数Kmin及对应最危险滑动面时的倾斜角α0。为保证边坡稳定性必须有足够的安全储备，稳定系数Kmin≥1.25，但K值也不宜太

7、大，以免造成工程不经济。当路堤填料为纯净的粗砂、中砂、砾石、碎石时：二、圆弧滑动面法圆弧滑动面法适用于粘性土边坡。基本假定：1.滑动面为通过坡脚的圆柱面；2.不考虑土体的内应力分布及各土条之间相互作用力的影响；3.安全系数为抗滑力矩比滑动力矩。需解决问题：1.滑动面位置；2.安全系数K；3.最小安全系数Kmin；4.判断边坡稳定性。粘性土边坡的滑动面1.条分法1）计算公式及步骤（1）如图2-1-4-5所示，通过坡脚任意选定一个可能的圆弧滑动面AB，其半径为R。将滑动土体分成若干个垂直土条，其宽度一般为2～4m，通常

8、分8～10个土条，为了计算方便，分条时，垂直分条线分别与圆心垂直轴重合，与不同土层和边坡交接点及圆弧滑动面交接点重合。（2）根据每个土条的面积，纵向以单位长度计，计算出每个土条的土体重Q，引至滑动圆弧面上并分解为：切向分力法向分力式中：为第i条土体弧段中心点的径向线与该点垂线之间的夹角，。（3）以圆心O点，半径R，计算滑动面上各力对O点的滑动力矩。滑动力矩Ｍ