路基稳定性分析PPT学习教案

1、会计学1 路基稳定性分析路基稳定性分析 f s K f s K 第1页/共53页 第2页/共53页 第3页/共53页 第4页/共53页 第5页/共53页 第6页/共53页 第7页/共53页 第8页/共53页 第9页/共53页 第10页/共53页 K min K 第11页/共53页 )( 1 iiii s i fNlc K S 式中：式中： -条块滑动底面处岩土的粘聚力和摩擦系条块滑动底面处岩土的粘聚力和摩擦系 数；数； 为岩土的内摩擦角；为岩土的内摩擦角； -条块滑动底面的长度。条块滑动底面的长度。 ii fc , iii f,tan i l 第12页/共53页 第13页/共53页 对土条受力

2、的简化条件不同产生了不同验算方法：对土条受力的简化条件不同产生了不同验算方法： 瑞典条分法 简化BISHOP法 传递力系数法 第14页/共53页 iiiii zQxWRS 即得安全系数即得安全系数 为：为： )sin( )( R z QW fNlc K i iii iiii s )( 1 iiii s i fNlc K S将右式代入上将右式代入上 式式 第15页/共53页 )sin( )( R z QW fNlc K i iii iiii s R xi i arcsin iiiii QWNsincos 即得安全系数即得安全系数 为：为： 式中：式中： ，为条块滑动底面的倾角，为条块滑动底面的倾

3、角 未知力未知力Ni，可由条块在滑动底面法线方向力的平衡条件求得，可由条块在滑动底面法线方向力的平衡条件求得 ： 代入上式得代入上式得 ： )sin( )sincos( R z QW fQWfc K i iii iiiiiii s 可近似改写为可近似改写为 ： )cossin( )sincos( iiii iiiiiii s QW fQWfc K 第16页/共53页 考虑土条间侧向力，但简化土条两侧的侧向力的作用相互抵消考虑土条间侧向力，但简化土条两侧的侧向力的作用相互抵消 。 任取第任取第i条块，由滑动底面切线方向上力的平衡方程条块，由滑动底面切线方向上力的平衡方程 ： 第17页/共53页

4、上试不受滑动面形状的限制。若为滑动面，得：上试不受滑动面形状的限制。若为滑动面，得： )cossin( )sec( iiii iiiiii s QW mfWfc K 第18页/共53页 第19页/共53页 第20页/共53页 1、滑动土楔分条；、滑动土楔分条； 2、取工程所规定的容许安全系数、取工程所规定的容许安全系数 3、自上而下逐个土条计算其剩余下滑力，求得最后一个、自上而下逐个土条计算其剩余下滑力，求得最后一个 土条的剩余下滑力土条的剩余下滑力 。 当当 时时 ，此假设的滑动面是稳定的；，此假设的滑动面是稳定的； 当当 时，此假设的滑动面不稳定。时，此假设的滑动面不稳定。 K n F 0

5、 n F 0 n F 传递力系数法传递力系数法验算程序：验算程序： 传递力系数法传递力系数法常用于折线滑动面情况的稳定性验算，如陡常用于折线滑动面情况的稳定性验算，如陡 坡路堤或顺层滑坡等。坡路堤或顺层滑坡等。 第21页/共53页 第22页/共53页 * 瑞典条分法，完全忽略条间力，瑞典条分法，完全忽略条间力，K值最小；值最小； * 毕肖普法，考虑条间的水平推力，毕肖普法，考虑条间的水平推力，K值较大；值较大； * 传递系数法，计及条间竖向剪力，传递系数法，计及条间竖向剪力，K值更大。值更大。 第23页/共53页 )cossin( )sincos( ii iiiii S QW fQWlc K

6、第24页/共53页 第25页/共53页 包括滑动坡体的包括滑动坡体的、（浸水路基）常、（浸水路基）常 水位时的水位时的。 系将主要组合中的汽车荷载改用系将主要组合中的汽车荷载改用， 或者考虑在或者考虑在和和。 包括滑动坡体的包括滑动坡体的和和以及以及 验算路堤边坡稳定性时不同情况选用不同的荷载组合！验算路堤边坡稳定性时不同情况选用不同的荷载组合！ 第26页/共53页 BL NG h 0 横向最多可能分布横向最多可能分布 的车辆数，单车道，双的车辆数，单车道，双 车道；车道； 每一辆车的重力，每一辆车的重力， kN； 横向分布车辆最左横向分布车辆最左 和最右轮胎外缘的间距和最右轮胎外缘的间距 ，

7、m； 车辆荷载的纵向分车辆荷载的纵向分 布长度布长度 N G B L 第27页/共53页 第28页/共53页 第29页/共53页 第30页/共53页 绘出辅助线 * 简化简化36线法线法 第31页/共53页 45H法法 第32页/共53页 45H法法 第33页/共53页 45H法法 自坡脚E向下引垂线并截取边坡高度H得F点。边坡高度H 可计入车辆荷载换算土柱高度，也可不计入换算土柱高度。 自F点向右引水平线并量取45H得M点。 连接坡脚E和坡项S，求ES的斜度i。=1/m，根据i。由 表6-1查得1、2的角值。 自E点引与S成1角的直线EI，又由S点引与水平线成2 角的直线SI，EI与SI交于

8、I点。 连接M与I，并向左上方延长，即得辅助线。 如土仅有帖聚力，而o，则最危险滑动圆弧的圆心 就是I点； 如土除粘聚力外还具有摩擦力，则最危险滑动面 的圆心将随值的增加在辅助线上向外移动。 第34页/共53页 45H法法 边坡坡度边坡坡度1：0.51：0.751：11：1.251：1.51：1.751：2. 边坡坡角边坡坡角 63 ? 7 26 53 ? 7 08 45 ? 7 38 ? 7 40 33 ? 7 41 29 ? 7 45 26 ? 7 34. 1 29 ? 7 30 29 ? 7 28 ? 7 27 ? 7 26 ? 7 26 ? 7 25 ? 7 . 2 40 ? 7 39

9、 ? 7 37 ? 7 35 ? 7 30 35 ? 7 35 ? 7 35 ? 7 . 辅助角辅助角1和和2值值 第35页/共53页 36线法线法较简便，但精确度较较简便，但精确度较4.5H法为差，两种方法法为差，两种方法 对于滑动面通过坡脚的情况均适用。两种方法均可以对于滑动面通过坡脚的情况均适用。两种方法均可以 不计车辆荷载换算的土层厚度，计算结果出入不大。不计车辆荷载换算的土层厚度，计算结果出入不大。 第36页/共53页 各条块自重可按其面积乘以土的容重求得。由几层土各条块自重可按其面积乘以土的容重求得。由几层土 组成的条块，应分层计算其重力，相加得该条块总重组成的条块，应分层计算其重

10、力，相加得该条块总重 。 第37页/共53页 注意以下问题：注意以下问题： * 对挖方路基和天然坡体，取原状土样试验的数据；对挖方路基和天然坡体，取原状土样试验的数据； * 填方路基应取现场土样并按规定压实要求制件试验；填方路基应取现场土样并按规定压实要求制件试验； * 抗剪强度指标值，试验条件要考虑实际可能发生的最抗剪强度指标值，试验条件要考虑实际可能发生的最 不利情况不利情况 第38页/共53页 第39页/共53页 wdwm n)1 ( 第40页/共53页 IAD w 第41页/共53页 DrxW fWlcR K ii iiiii S )cos( 第42页/共53页 注意情况：注意情况：

11、1、砾石、片石等无粘性透水材料填筑的路堤水位变化、砾石、片石等无粘性透水材料填筑的路堤水位变化 时，不发生动水压力时，不发生动水压力D=0 2、用不透水或透水极小的粘性土填筑的路堤水位变化、用不透水或透水极小的粘性土填筑的路堤水位变化 时，不发生动水压力时，不发生动水压力D=0 3、用一般粘性土（亚粘土、亚砂土）填筑的路堤水位、用一般粘性土（亚粘土、亚砂土）填筑的路堤水位 变化时，堤身产生动水压力变化时，堤身产生动水压力 必须绘制浸润曲线（假定为直线，坡度为降落曲线的必须绘制浸润曲线（假定为直线，坡度为降落曲线的 平均坡度）平均坡度） 4、河滩路堤的安全系数，一般规定不小于、河滩路堤的安全系数

12、，一般规定不小于1.25，按最，按最 大洪水位验算时，其安全系数可采用大洪水位验算时，其安全系数可采用k1.15 第43页/共53页 WKCCQ hzi 第44页/共53页 考虑工程的安全与经济，规定要求达到的最低考虑工程的安全与经济，规定要求达到的最低(容许容许)安安 全系数值的确定应综合考虑以下几个方面：全系数值的确定应综合考虑以下几个方面： 1、结构物的重要性、结构物的重要性(破坏带来的危害程度破坏带来的危害程度)； 2、荷载作用的经常性、荷载作用的经常性(对各种荷载的考虑程度对各种荷载的考虑程度)； 3、分析方法的近似性和对实际情况的把握程度；、分析方法的近似性和对实际情况的把握程度； 4、强度指标的可靠性、强度指标的可靠性(对有关资料的了解程度对有关资料的了解程度)； 5、岩层构造或岩（土）质的不均匀性；、岩层构造或岩（土）质的不均匀性； 6、工程经济的合理性等。、工程经济的合理性等。 第45页/共53页 一般变动在一般变动在1.001.50范围内；范围内； 荷载为主要组合时：容许安