路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件

第四章路基稳定性分析计算

designofslope

stabilization§4-1概述analysisrationaleandmethodsofslopestabilization一.边坡稳定原理disciplineofslopestabilization

滑动面形状:thetypeofslidingplane

直线（砂性土）straightline(sandsoil)曲线（粘性土）Curve(claysoil)折线（陡坡路堤）meanderline(steepembankment)第四章路基稳定性分析计算

designofslop1计算路基边坡稳定性的方法：工程地质法engineeringgeologymethod力学分析法mechanicsanalysismethod图解法diagrammethod计算路基边坡稳定性的基本方法：分析失稳滑动体沿滑动面上的下滑力T与抗滑力R，按静力平衡原理，取两者的比值为稳定系数K。计算路基边坡稳定性的方法：2K=1，边坡处于极限平衡状态K小于1，边坡不稳定K大于1，边坡稳定K在1.2~1.25做为路基边坡稳定的界限值。行车荷载是边坡稳定的主要作用力之一，计算时采用换算成相当于路基岩土层厚度，计入滑动体的重力中去。K=1，边坡处于极限平衡状态3超静定问题Redundancyproblem静力平衡问题Staticbalanceproblem超静定问题静力平衡问题41、假设条件

assumptiveconditions在用力学边坡稳定性分析法进行边坡稳定性分析时，都按平面问题来处理；2）砂性土和砾石采用直线破裂面法;3）粘性土采用圆弧破裂面法;2.假设条件

assumptiveconditions

1）不考虑滑动土体本身内应力的分布；2）认为平衡状态只在滑动面上达到，滑动土体整体下

3）极限滑动面位置通过试算确定1、假设条件assumptiveconditions5

二.边坡稳定性分析的计算参数

calculatingparametersofslopestabilizationanalysis

1.土的计算参数

calculatingparametersofsoil

1）路堑或天然边坡cuttingornaturalslope2）路堤边坡embankmentslope2.边坡稳定性分析边坡的取值slopestabilizationanalysisandthevaluecalculationofslope

二.边坡稳定性分析的计算参数63.汽车荷载当量换算

equivalentconversionofautomobileloads

当量土柱高

equivalentearthpillarheighth0

3.汽车荷载当量换算7三.边坡稳定性分析方法

Analysismethodsofslopestabilization

力学分析法和工程地质法

MechanicsanalysismethodsEngineeringgeologymethods

1.力学分析法

Mechanicsanalysismethods

1）数解法mathematicsanalysismethod2）图解法graphicalanalysismethod3)表解法tableanalysismethod2.工程地质法

Engineeringgeologymethods

三.边坡稳定性分析方法81）直线法straightlinemethod使用范围scopesofusing:砂类土SandSoil1）直线法straightlinemethod使用范围9路堑

cutting成层砂类土路基Stratifiedsandysoilsubgrade路堑cutting成层砂类土路基10一.试算法二.解析法一.试算法二.解析法112）.圆弧法arcmethod使用范围scopesofusing

粘性土ClaySoil圆弧法（条分法）的基本原理与步骤

thedisciplineandstepsofarcmethod1.原理静力平衡法同样假定土质均匀，不计滑动面以外的土体位移所产生的作用力，计算时取单位长度，将滑动体划分为若干土条，分别计算各土条对于滑动圆心的滑动力矩My和抗滑力矩Mo，取两力矩之比值为稳定系数，根据稳定系数来判断边坡是否稳定。2）.圆弧法arcmethod使用范围scopeso12b确定圆心辅助线determiningcentralauxiliaryline1）4.5H法一2）4.5H法二3）360法一4）360法二b确定圆心辅助线determiningcentral13路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件14二.表解法和图解法二.表解法和图解法15§4－2陡坡路堤稳定性

Stabilizationofsteepslopeembankment一.陡坡路堤

Steepslopeembankment1.陡坡路堤可能滑动面示意图

Schematicdiagramofpossiblesteepslopedownslide

2.下滑的原因

Causesofdownslide

§4－2陡坡路堤稳定性

Stabilization16路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件17二.陡坡路堤边坡稳定性分析方法

stabilizationanalysismethodsofsteepslopeembankment1.直线法straightlinemethod二.陡坡路堤边坡稳定性分析方法18

2.折线法

brokenlinemethod

2.折线法brokenlinemethod19§4-3：浸水路堤稳定性

Stabilityofinundateembankment一.浸透动水压力的作用

Effectofsoakagehydrodynamicpressure1.路堤内浸润曲线

Soakagecurvedlineintheembankment2.水位变化时的浸润曲线

Soakagecurvedlineatthevariationofwaterlevel§4-3：浸水路堤稳定性

Stabilityofinu20路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件21二.浸透动水压力的曲线

Curvedlineofthesoakagehydrodynamicpressure三.浸水路堤边坡稳定性分析

Stabilityanalysisofinundateslopeofembankment

四.不同条件下的浸水路堤稳定性验算

Stabilitycomputationofinundateembankmentundervariousconditions

1、充分压实的粘性土浸水路堤

2、透水性良好的浸水路堤二.浸透动水压力的曲线22作业:1.何谓滑坡，路基边坡滑坍的原因是什么？2.路基边坡稳定性设计的目的和分析问题的核心是什么？3.路基边坡稳定性验算有哪几种方法？对于高路堤、岩石类路堑、土路堑各以哪些方法为主进行边坡验算？4.试述直线法稳定验算方法、原理与适用范围场合。5.试述圆弧法稳定验算方法、原理与适用场合。6.表解法和图解法各适用何种条件？多层土体边坡稳定验算处理方法？7.什么情况下需进行浸水路堤边坡稳定性验算，与不浸水边坡验算有何不同。若验算结果为不稳定，应采取什么措施？作业:23第五章

路基防护与加固

protectionandconsolidationofsubgrade§5-1概述Introduction一、路基防护与加固的目的

Purposesofsubgradeprotectionandconsolidation二、路基防护与加固的类型

typesofsubgradeprotectionandconsolidate

1、坡面防护

Slopeprotection1）定义

definition2）类型

type植物防护和工程防护

protectionwithplantsandprojects第五章路基防护与加固

protectionandco242、冲刷防护protectionagainsterosion1）定义definition2）类型type间接防护与直接防护indirectanddirectprotection1）定义definition2）类型type3、地基防护baseprotection换填土earthreplacementandfilling碾压夯实rollingandramming排水固结drainageconsolidation振动紧密vibrationcompactness化学加固chemicalconsolidation土工布earthworkcloth2、冲刷防护protectionagainsteros25§5-2：坡面防护slopeprotection一、植物防护protectionwithplants

1定义definition2类型type

种草

plantinggrass铺草皮layinglawn植树plantingtrees种草:

plantinggrass适合坡面不陡于1：1，且坡面的径流较小时，或仅以防止坡面侵蚀为目的。铺草皮：layinglawn适合于坡面较陡（可陡于1：1），且要短期内见效时采用。种树：

plantingtrees适合于坡度不陡的各种土质边坡，或风化严重的岩石边坡，形成“林荫大道”§5-2：坡面防护slopeprotection26路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件27平铺法horizontallaying叠铺法Overlappinglaying方格法squaredlaying平铺法28路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件29二、工程防护protectionwithprojects1定义definition2类型type灰浆防护dashprotection砂浆抹面mortartop勾缝pointing喷涂spraycoating砌体防护layingbodyprotection砌石防护protectionwithlayingblocks、护面墙protectionwithfacewall二、工程防护protectionwithprojec30灰浆防护:dashprotection采用水泥、石灰类的粒料类混合料,对边坡进行表面罩面或填缝,以防止坡面进一步风化、剥落合雨水浸入,保证边坡的稳定性.砌体防护:layingbodyprotection采用干砌或浆砌片石、混凝土预制块、护面墙等坡面进行防护,其适合于边坡严重剥落的边坡,在浸水路堤的路段,防止水对路基边坡的冲刷和渗入,增强路基的强度和稳定性.灰浆防护:dashprotection31路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件32路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件33路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件34路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件35路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件36路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件37路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件38§5-3：冲刷防护

protectionagainsterosion一、直接措施

directmeasures1定义

definition2类型

type植物防护、砌石防护、抛石防护、石笼防护

vegetableprotectionstonewallprotectionriprapprotectiongabionprotection目的：防止水对路基的冲蚀和加固边坡的双重攻效.Objections:preventingwatererosiontosubgradeandconsolidationslope

植物防护vegetableprotection§5-3：冲刷防护protectionagainst39砌石防护：stonewallprotection干砌允许流速2～4m/s;浆砌允许流速4～6m/s.抛石防护riprapprotection:在坡脚处抛粒径较大的石料，在坡脚处形成护脚。允许流速allowablevelocityofflow3～5m/s石笼防护gabionprotection:用铁丝或竹木笼中，装入石料，然后抛在坡脚，在坡脚处形成一定体积的护脚，以防止冲刷基础。允许流速allowablevelocityofflow5～6m/s.砌石防护：stonewallprotection40路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件41路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件42路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件43路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件44路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件45二、间接措施indirectmeasures1.定义definition2.种类types设置导治结构物makingstructures(丁坝spurdike、顺坝longitudinaldike、)目的：改变水流方向，避免或减缓水流对路基的直接破坏作用。Objection:Changingdirectionofriverflow,avoidingorreducingthedirectdamagetosubgrade二、间接措施indirectmeasures46§5-4：地基加固baseconsolidation一.换填土层法replacingsoilmethod1、定义definition2、换填材料replacingmaterials换填方法：挖填、抛石挤淤、爆破挤淤等Replacingmethod:cuttingandfillingthrowingstonestopackingsedimentation

Blastingtopackingsedimentation§5-4：地基加固baseconsolidation47二.碾压夯实法rollingandrammingmethod1.定义definition

2.步骤steps碾压夯实方法：碾压夯实、重锤夯实、强夯法RollingandcompactionmethodRollingandcompactionheavytampingmethod

二.碾压夯实法rollingandrammingme48三.排水固结法drainageconsolidation1、定义definition排水固结方法drainageconsolidationmethod超载预压surchargepreloading塑料排水板法plasticsheetdrainage砂井堆载预压法sandwellstackingpreloadingmethod三.排水固结法drainageconsolidation49路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件50四、挤密法vibrationcompactness1.定义definition

2.种类types砂桩sandpile、石灰桩limepile五、化学加固法chemicalconsolidation1.定义definition2.种类types水玻璃solubleglass水泥浆液cementpaste纸浆paperpulp四、挤密法vibrationcompactness513、施工工艺constructionprocess

注浆法、旋喷法、深层搅拌法

GroutingmethodTurningsprayingmethodMixingdeeplymethod3、施工工艺constructionprocess52六、复合地基法compositebasemethod复合地基方法compositebasemethod深层搅拌石灰桩mixinglimepiledeeply深层水泥粉喷搅拌桩cementsprayingmixpiledeeply高压喷浆法high-pressuresprayingmudmethod灌浆法groutingmethod六、复合地基法compositebasemethod53路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件54路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件55路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件56路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件57路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件58路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件59

第四章路基稳定性分析计算

designofslope

stabilization§4-1概述analysisrationaleandmethodsofslopestabilization一.边坡稳定原理disciplineofslopestabilization

滑动面形状:thetypeofslidingplane

直线（砂性土）straightline(sandsoil)曲线（粘性土）Curve(claysoil)折线（陡坡路堤）meanderline(steepembankment)第四章路基稳定性分析计算

designofslop60计算路基边坡稳定性的方法：工程地质法engineeringgeologymethod力学分析法mechanicsanalysismethod图解法diagrammethod计算路基边坡稳定性的基本方法：分析失稳滑动体沿滑动面上的下滑力T与抗滑力R，按静力平衡原理，取两者的比值为稳定系数K。计算路基边坡稳定性的方法：61K=1，边坡处于极限平衡状态K小于1，边坡不稳定K大于1，边坡稳定K在1.2~1.25做为路基边坡稳定的界限值。行车荷载是边坡稳定的主要作用力之一，计算时采用换算成相当于路基岩土层厚度，计入滑动体的重力中去。K=1，边坡处于极限平衡状态62超静定问题Redundancyproblem静力平衡问题Staticbalanceproblem超静定问题静力平衡问题631、假设条件

assumptiveconditions在用力学边坡稳定性分析法进行边坡稳定性分析时，都按平面问题来处理；2）砂性土和砾石采用直线破裂面法;3）粘性土采用圆弧破裂面法;2.假设条件

assumptiveconditions

1）不考虑滑动土体本身内应力的分布；2）认为平衡状态只在滑动面上达到，滑动土体整体下

3）极限滑动面位置通过试算确定1、假设条件assumptiveconditions64

二.边坡稳定性分析的计算参数

calculatingparametersofslopestabilizationanalysis

1.土的计算参数

calculatingparametersofsoil

1）路堑或天然边坡cuttingornaturalslope2）路堤边坡embankmentslope2.边坡稳定性分析边坡的取值slopestabilizationanalysisandthevaluecalculationofslope

二.边坡稳定性分析的计算参数653.汽车荷载当量换算

equivalentconversionofautomobileloads

当量土柱高

equivalentearthpillarheighth0

3.汽车荷载当量换算66三.边坡稳定性分析方法

Analysismethodsofslopestabilization

力学分析法和工程地质法

MechanicsanalysismethodsEngineeringgeologymethods

1.力学分析法

Mechanicsanalysismethods

1）数解法mathematicsanalysismethod2）图解法graphicalanalysismethod3)表解法tableanalysismethod2.工程地质法

Engineeringgeologymethods

三.边坡稳定性分析方法671）直线法straightlinemethod使用范围scopesofusing:砂类土SandSoil1）直线法straightlinemethod使用范围68路堑

cutting成层砂类土路基Stratifiedsandysoilsubgrade路堑cutting成层砂类土路基69一.试算法二.解析法一.试算法二.解析法702）.圆弧法arcmethod使用范围scopesofusing

粘性土ClaySoil圆弧法（条分法）的基本原理与步骤

thedisciplineandstepsofarcmethod1.原理静力平衡法同样假定土质均匀，不计滑动面以外的土体位移所产生的作用力，计算时取单位长度，将滑动体划分为若干土条，分别计算各土条对于滑动圆心的滑动力矩My和抗滑力矩Mo，取两力矩之比值为稳定系数，根据稳定系数来判断边坡是否稳定。2）.圆弧法arcmethod使用范围scopeso71b确定圆心辅助线determiningcentralauxiliaryline1）4.5H法一2）4.5H法二3）360法一4）360法二b确定圆心辅助线determiningcentral72路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件73二.表解法和图解法二.表解法和图解法74§4－2陡坡路堤稳定性

Stabilizationofsteepslopeembankment一.陡坡路堤

Steepslopeembankment1.陡坡路堤可能滑动面示意图

Schematicdiagramofpossiblesteepslopedownslide

2.下滑的原因

Causesofdownslide

§4－2陡坡路堤稳定性

Stabilization75路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件76二.陡坡路堤边坡稳定性分析方法

stabilizationanalysismethodsofsteepslopeembankment1.直线法straightlinemethod二.陡坡路堤边坡稳定性分析方法77

2.折线法

brokenlinemethod

2.折线法brokenlinemethod78§4-3：浸水路堤稳定性

Stabilityofinundateembankment一.浸透动水压力的作用

Effectofsoakagehydrodynamicpressure1.路堤内浸润曲线

Soakagecurvedlineintheembankment2.水位变化时的浸润曲线

Soakagecurvedlineatthevariationofwaterlevel§4-3：浸水路堤稳定性

Stabilityofinu79路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件80二.浸透动水压力的曲线

Curvedlineofthesoakagehydrodynamicpressure三.浸水路堤边坡稳定性分析

Stabilityanalysisofinundateslopeofembankment

四.不同条件下的浸水路堤稳定性验算

Stabilitycomputationofinundateembankmentundervariousconditions

1、充分压实的粘性土浸水路堤

2、透水性良好的浸水路堤二.浸透动水压力的曲线81作业:1.何谓滑坡，路基边坡滑坍的原因是什么？2.路基边坡稳定性设计的目的和分析问题的核心是什么？3.路基边坡稳定性验算有哪几种方法？对于高路堤、岩石类路堑、土路堑各以哪些方法为主进行边坡验算？4.试述直线法稳定验算方法、原理与适用范围场合。5.试述圆弧法稳定验算方法、原理与适用场合。6.表解法和图解法各适用何种条件？多层土体边坡稳定验算处理方法？7.什么情况下需进行浸水路堤边坡稳定性验算，与不浸水边坡验算有何不同。若验算结果为不稳定，应采取什么措施？作业:82第五章

路基防护与加固

protectionandconsolidationofsubgrade§5-1概述Introduction一、路基防护与加固的目的

Purposesofsubgradeprotectionandconsolidation二、路基防护与加固的类型

typesofsubgradeprotectionandconsolidate

1、坡面防护

Slopeprotection1）定义

definition2）类型

type植物防护和工程防护

protectionwithplantsandprojects第五章路基防护与加固

protectionandco832、冲刷防护protectionagainsterosion1）定义definition2）类型type间接防护与直接防护indirectanddirectprotection1）定义definition2）类型type3、地基防护baseprotection换填土earthreplacementandfilling碾压夯实rollingandramming排水固结drainageconsolidation振动紧密vibrationcompactness化学加固chemicalconsolidation土工布earthworkcloth2、冲刷防护protectionagainsteros84§5-2：坡面防护slopeprotection一、植物防护protectionwithplants

1定义definition2类型type

种草

plantinggrass铺草皮layinglawn植树plantingtrees种草:

plantinggrass适合坡面不陡于1：1，且坡面的径流较小时，或仅以防止坡面侵蚀为目的。铺草皮：layinglawn适合于坡面较陡（可陡于1：1），且要短期内见效时采用。种树：

plantingtrees适合于坡度不陡的各种土质边坡，或风化严重的岩石边坡，形成“林荫大道”§5-2：坡面防护slopeprotection85路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件86平铺法horizontallaying叠铺法Overlappinglaying方格法squaredlaying平铺法87路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件88二、工程防护protectionwithprojects1定义definition2类型type灰浆防护dashprotection砂浆抹面mortartop勾缝pointing喷涂spraycoating砌体防护layingbodyprotection砌石防护protectionwithlayingblocks、护面墙protectionwithfacewall二、工程防护protectionwithprojec89灰浆防护:dashprotection采用水泥、石灰类的粒料类混合料,对边坡进行表面罩面或填缝,以防止坡面进一步风化、剥落合雨水浸入,保证边坡的稳定性.砌体防护:layingbodyprotection采用干砌或浆砌片石、混凝土预制块、护面墙等坡面进行防护,其适合于边坡严重剥落的边坡,在浸水路堤的路段,防止水对路基边坡的冲刷和渗入,增强路基的强度和稳定性.灰浆防护:dashprotection90路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件91路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件92路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件93路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件94路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件95路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件96路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件97§5-3：冲刷防护

protectionagainsterosion一、直接措施

directmeasures1定义

definition2类型

type植物防护、砌石防护、抛石防护、石笼防护

vegetableprotectionstonewallprotectionriprapprotectiongabionprotection目的：防止水对路基的冲蚀和加固边坡的双重攻效.Objections:preventingwatererosiontosubgradeandconsolidationslope

植物防护vegetableprotection§5-3：冲刷防护protectionagainst98砌石防护：stonewallprotection干砌允许流速2～4m/s;浆砌允许流速4～6m/s.抛石防护riprapprotection:在坡脚处抛粒径较大的石料，在坡脚处形成护脚。允许流速allowablevelocityofflow3～5m/s石笼防护gabionprotection:用铁丝或竹木笼中，装入石料，然后抛在坡脚，在坡脚处形成一定体积的护脚，以防止冲刷基础。允许流速allowablevelocityofflow5～6m/s.砌石防护：stonewallprotection99路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件100路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件101路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件102路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件103路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件104二、间接措施indirectmeasures1.定义definition2.种类types设置导治结构物makingstructures(丁坝spurdike、顺坝longitudinaldike、)目的：改变水流方向，避免或减缓水流对路基的直接破坏作用。Objection:Changingdirectionofriverflow,avoiding