第四章（路基稳定性分析计算）

1第四章

路基边坡稳定性设计§

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§

4-5

浸水路堤的稳定性分析§

4-4

陡坡路堤稳定性分析§

4-6

路基边坡抗震稳定性分析2§4-1

概述

边坡稳定性设计的对象:

高填深挖路堤、陡坡路堤、浸水路堤、以及滑坡或软土等不利

条件下的特殊路基1:m坡脚圆中点圆坡外圆直线形（砂性土）圆弧形（粘性土）破裂面的位置情况

3§4-1

概述失稳岩土体的型态特征:4§4-1

概述一、边坡稳定的原理§4-1

概述为能求解这些静不定问题，需要做些假定，使其成为静定问题：路基边坡稳定的力学计算基本方法是分析失稳滑动体沿着滑动面上的下滑力T与抗滑力R,按照平衡原理，取两者之比值为稳定系数K

1

2

5~

.

1

2

0

.

5

RTK

6

§4-1

概述

二、边坡稳定性分析的计算参数（一）土的计算参数路基稳定性分析所需土的实验资料7

§4-1

概述（一）土的计算参数8

§4-1

概述（二）边坡稳定性分析边坡的取值9

§4-1

概述（三）汽车荷载当量换算10§4-1

概述三、边坡稳定性分析方法11力学分析法12§

4-2直线滑动面的边坡稳定性计算砂类土边坡用试算法13试算法基本步骤Hf

W

cos

cLW

sin

HL

sin

（

）2

sin

K

f

ctg

NWBDA1:m

N

TtgφcLα解析法

2c

H

因

W

则

sin

sin

（

）sin

2c

HK

(

f

0)ctg

0ctg(

)令

0

dKd

由

0，得最危险破裂面倾角

最小稳定系数为:

Kmin

（2

0

ctg

）m

2

0(

f

0)csc

14对于沙性土的路堑边坡，如右图所示。土楔ABD沿破裂面AD,其稳定系数为：

K

hohiH15Xib

iRIN

iτiφαiW

li§4-3圆弧滑动面的边坡稳定性计算圆弧法假定滑动面为一圆弧。适用于:边坡有不同的土层；均质的土边坡，部分被淹没；均质土坝，局部发生渗漏；边坡为折线或台阶形的粘土性路基或路堑。16圆弧法：基本步骤17圆弧法：基本步骤18圆弧法：确定极限稳定系数19圆弧法：确定圆心辅助线20圆弧法：确定圆心辅助线21圆弧法：确定圆心辅助线圆弧法：例题求解作业：路基高度16m（上层9m，下层7m），中层两侧各有3.5m的护坡道，顶宽9m。土的粘聚力c=10KPa，内摩擦角20度，容重16.5KN/m3

，荷载为挂车-80。试分析其边坡稳定性。23圆弧法：例题求解24圆弧法：例题求解25圆弧法：例题求解26圆弧法：例题求解27圆弧法：条分法的表解法

如图4-9，将土体划分成各个小块，其高为a，宽为b，滑弧全长为L，将三者换成成边坡高度H的表达式，即28圆弧法：条分法的表解法圆弧法：条分法的表解法

该法供拟定设计方法或粗略估算用。应用时按坡率

m

查表4-3计算O1～O5五组圆心所对应的K

值,

Kmin值即为最危险滑动圆心位置时的稳定系数。

2930圆弧法：条分法的表解法31圆弧法：条分法的表解法32圆弧法：条分法的表解法33圆弧法：条分法的表解法34圆弧法：条分法的表解法35

圆弧法：条分法的图解法圆弧滑动面的图解法有多种，其中之一是公式（4-9）取K=1.0(极限平，则有

I

1

A

f

B

c

H衡条件下)。令

I

对不同土层和边坡的路基，做大量的运算，其中A与B是边坡角的函数，运算结果绘制成图4-11。

在已知土质条件下，可查图确定任意角度H时的边坡角，或指定边坡角，确定H值。36稳固山坡上的路堤,除了边坡可能出现失稳,还有可能沿着直线或折线这样固定滑动面产生失稳。如陡峭的地面线、基底软弱的坡积层界面或层状构造强度不均匀的岩土层界面等。

陡坡路堤稳定性:

陡坡（地面横坡度大于1:

2.5）或不§4–

4

陡坡路堤稳定性陡坡路堤边坡稳定性分析方法：1.

直线法2.

折线法：滑动面为多个坡度的折线倾斜面时，将滑动面上土体折线划分为若干条块，自上而下分别计算每个土体的剩余下滑力，根据最后一块的剩余下滑力的正负值确定其整体稳定性。剩余下滑力等于或小于零时，认为稳定；大于零时则不稳定，必须采取稳定措施。E

T

§4–

4

陡坡路堤稳定性折线法（或剩余下滑力法/传递系数法):

所谓剩余下滑力

E

是指土坡滑动力T

与计入稳定系数K

值后的抗滑力R之差值。即（坡脚处）的

En值的正负

值确定其整体稳性。若En≤0,

则稳定；否则判断失稳。

37134

2αα12

R

K该方法是以最后一块

验算方法

T1W

1E1⑴

将土体按地面变

坡点垂直分块后自α

上而下分别计算各

E1

土块的剩余下滑力α21α

1

α

E21

N1τ1T2

W2

N2

τ2[

1K⑵自第二块开始,

均需计入上一条块剩余下滑力对本条块的作用

把其当作作用于本块的外力,方向平行于上一块土体滑动面。⑶Ei计算的结果若出现负值,计算Ei+1时,公式中Ei以零值代入。

En

Wnsin

n

En

1cos(

n

1

n)

Wncos

En

1sin(

n

1

n)]tan

n

cln

1K

1

3839

渗透动水压力的作用§4-5浸水路堤的稳定性验算40

渗透动水压力的作用41

渗透动水压力的计算42

浸水路堤边坡稳定性计算43

浸水路堤边坡稳定性计算44

浸水路堤边坡稳定性计算45

浸水路堤边坡稳定性计算1.2.3.4.5.6.7.8.9.

第四章

路基边坡稳定性设计思考题边坡的稳定性验算有几种?

各适用于哪些场合?路基边坡稳定性跟哪些因素有关?稳定性验算的基本