路基路面工程第4章.ppt

1、边坡稳定性分析原理和方法、陡坡路堤稳定性、浸水路堤稳定性、第四章路基边坡稳定性设计修订Slope Stability of Subgrade Design、重点、学习要点： 掌握直线法和阶段圆弧法管理路堤边坡稳定性理解陡坡路堤的稳定性管理理解河滩路堤的稳定性管理一般对边坡不高的路基(8.0以下的土质边坡，12.0m以下的石质)边坡，按照一般路基设置修订，采用规定的边坡值，不进行稳定性分析地质和水文条件复杂，深挖或特殊需要的路基高填充，应该进行边坡稳定性分析修订，注意：第一节边坡稳定性分析原理和方法，1 .边坡稳定原理、通常用平面问题处理。 松散的砂性土和砾石(石)土在边坡稳定分析时可采用直线破

2、裂法。 粘性土在边坡稳定分析时可采用圆弧破裂面法。 第一节边坡稳定性分析原理和方法，1 .边坡稳定原理，1，假设，边坡稳定分析时，多采用近似方法，假设：不考虑折动土体自身内部应力的分布。 平衡状态只能在折动面达到，可以认为折动土体整体会滑落。 中的组合图层性质变更选项。 “滑动曲面”(sliding surface )的位置必须由估算确定。第一节边坡稳定性分析原理和方法、一、边坡稳定原理、二、边坡稳定性分析的修正计算残奥表、(一)土的修正计算残奥表、路堑或天然边坡：取原土的容积重、内摩擦角；二、路堤边坡3 .边坡由多层土体构成时： (4-1)、(4-2)、(4-3)、第一节边坡稳定性分析原理和

3、方法；(2)边坡稳定性分析法边坡(sidde )例： a图去AB线。 b图连接坡地的线、第一节边坡稳定性分析的原理和方法、二、边坡稳定性分析的修正计算残奥表、(三)汽车负荷当量换算、边坡稳定性分析的情况下，需要将车辆以最不利的状况排列，将车辆的设定修正负荷换算为当量土柱高度，用ho表示的q各重型车辆的重力、kN (标准车辆负荷550KN 汽-超20级L12.8m、b横向分布车辆轮胎最外缘间的距离、b轮距离1.8m； m相邻两辆车的后轮中心间距离、1.3m、d轮胎接地宽度ho分布在整个路基宽度上，第一节边坡稳定性分析的原理和方法，二.边坡稳定性分析的修正计算残奥表，三.边坡稳定性分析方法，力学分

4、析法，数解法，图解法或表解法， 工程地质法：根据不同土类或岩体边坡的大量经验数据，一般来说，土质边坡的修订，首先用力学分析法进行管理，然后用工程地质法进行校正，岩石或碎石土类边坡主要采用工程地质法，有条件可以用力学分析进行校正。 第一节边坡稳定性分析原理和方法，(1)力学分析法，1 .直线法，适用性：适用于砂土和砂性土，以土抗力内摩擦力为主，凝聚力小。路堤：砂性土的凝集力小，因此可忽略的式(4-5)为，(4-5)、(4-6)、K1的情况下，折动面土体处于极限平衡状态，此时可表现为路堤的极限坡度的第一节边坡稳定性分析原理和方法、路堑：式中：a0残奥计、微分法如果d0能够求出k最小破裂面倾斜角0值

5、，第一节边坡稳定性分析原理和方法、稳定系数Kmin必须大于1.25，但k值也不能过于经济。第一节边坡稳定性分析原理和方法、(一)力学分析法、注意：例题：已知某挖方边坡现在边坡为1:0.5，试验对其稳定性进行修正、第一节边坡稳定性分析原理和方法、(一)边坡稳定性分析方法、(一)圆弧法的基本原理和步骤、 基本原理：将圆弧折动面上的土体分为多个纵土条，逐次修正各土条沿折动面的滑动力矩和滑动力矩，然后重叠修正折动土体整体的稳定性。 修正精度：主要与段数相关，段越多越准确。 基本假设：一般不考虑土为均质和各向同性的土体的内部应力分布及各土条间相互作用力的影响。 折动面通过倾斜地、第一节边坡稳定性分析原理

6、和方法、(1)力学分析法、基本步骤：(1)以倾斜角度任意选择可能发生的圆弧折动面AB，半径为r，沿路径纵向取单位长度1m。 将折动土体分为几个一定宽度的土条(一般为24m )。 (2)对每个土条的土重Gi进行修正，Gi可分解为与前切口折动面垂直的法线分力NiGicosi和与该面平行的切线分力TiGisini、isin-1(xi/R )、(3)每个前切口折动面的反作用力(4)将圆心o作为旋转圆心，将半径r作为力臂，折动面折动力矩：耐折动力矩：(5)求出稳定系数k的值、(4-11 )、第一节边坡稳定性分析原理和方法、(1)力学分析法、2 ) .确定极限折动面，而且在Kmin小于容许稳定系数的情况下

7、，放松边坡，用上述方法进行修正稳定性管理。为了尽快找到极限折动面，减少修正量，根据经验，极限折动圆心在一条直线上，第一节边坡稳定性分析原理和方法，(一)力学分析法，2 )确定圆心辅助线，从坡角e向下划纵线，纵线划高度h=，从f点向右划水平线结合坡口角e和顶点s，求出SE的坡口i0=1/m，据此调查1和2的值。 从e点开始与SE成1角的直线，从s点开始与水平线成2角的直线，两线相交于I点。 单击，连接I点和m点即成为中心尺寸界线。 4.5H法1、(最精确)、第一节边坡稳定性分析原理和方法、(1)力学分析法、载荷换算土层厚度h0，即不考虑Hh，倾斜度i0用边坡角、连接倾斜地的线AB与水平线的角度进

8、行修正，其他步骤相同，由载荷换算土柱的高顶点，与水平线成36角的线ee4.5H法2、36法1、36法2、(最简单、误差最大)、第一节边坡稳定性分析原理和方法、(一)力学分析法、第一节边坡稳定性分析原理和方法、 (1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、(8)、(9)、(10 )、(11 )、(11 )、(12 )、(12 )、(13 )、(14 )、(15 )、(16 )、(17 )、(17 )、(18 )、(18 )、(19 )、(19 )、(19 )、(18 )、(19 )、(19 )、(19 )、(19 )、(19 )、(19 )、(19 )、(19 )、(19 )、(19

9、 )、(19 )、(1 由于(1)的解： m=1.5，查找表的五个中心的a、b值，公式中的AB为换算系数(查找表)，与XYZ有关，即，第二节陡坡路堤的稳定性是路堤建得陡坡且地面的横坡度为1:2.0 1 .陡坡路堤(embankment )、2 .陡坡路堤边坡稳定性分析方法，1 .直线折动面法：适用于基底为单一斜面，(4-13 )，式中：q对于将基底接触面作为折动面者，将与路堤自重相等的基底以下的软弱面作为折动面、第二节陡坡路堤稳定性、2 .折线折动面法：Tn第n条块的自重Qn和载荷Pn的切线滑动力、第nnn个块的自重Qn和载荷Pn的法线分力、从En-1前的第n-1个块传来的剩馀的滑动力。 最后

10、剩下的侑下力为0的话，我觉得稳定。 第二节陡坡路堤稳定性，第二.陡坡路堤边坡稳定性分析方法为：当折动面为多个坡度的折线倾斜面时，将折动面上的土体折线分为多个块，从上到下分别修正各土体的残留滑动力，根据最后的块的残留滑动力的正负值第3节浸水路堤的稳定性、1 .渗透(seepage )动水压力的作用、河滩路堤除了受到外力和自重之外，还受到浮力(buoyancy )和渗透动水压力的作用。 因为土体内的浸水速度比川中水位的升降速度慢，所以堤外水位上升时堤内水位的比下降曲线(浸润线)为凹形，水位下降时浸润线凸出。浸水路堤：建于桥头引道、河滩、河沿岸，受到季节性或长期浸水的路堤、实例，水的渗透速度与土的性

11、质和时间有关。 水位急剧下降时，由于水位差，其渗透动水压方向指向土体外，这可能会严重破坏填方边坡的稳定性，发生边坡的隆起和滑动现象。 如果堤坝两侧的边坡水位不一致，就会发生穿越堤坝的渗透。 被亚砂土、亚粘土填埋的浸水路堤，必须进行渗透动水压修正计算。、第3节浸水路堤的稳定性、2 .浸水动水压的补正算、(4-15 )、式中：I浸水压下降坡度(浸润曲线引起的平均坡度下降)、b浸润曲线与折动面之间的面积、m2； 0水容积，kN/m3，第三节浸水路堤稳定性，三.浸水路堤边坡稳定性分析，最不利情况：最高水位急剧下降，用圆弧法进行浸水路堤边坡稳定分析三.浸水路堤边坡稳定性分析， 假想摩擦方法：适当变更填充材料的内摩擦角，利用非浸水时的方法进行稳定性管理，代替上述圆弧法对其稳定性进行修正，在浸水路堤设置修正时(一般情况： h大于设置修正洪水位安全高度0.5m，大河或水库路堤： H=设置修正洪水位电水高波浪高安全高度0.5 ) 浸水部分采用平缓的边坡设置坡道、防护加