第3章路基边坡稳定性设计ppt课件.ppt

路基工程,第3章 路基边坡稳定性设计,第3章路基边坡稳定性设计,3.1 概述3.2 直线法3.3 圆弧法3.4 不平衡推力传递法3.5 浸水路堤边坡稳定性验算3.6 边坡稳定性设计示例,第3章 路基边坡稳定性设计,3.1 概述,影响路基边坡稳定性的因素边坡稳定性设计方法路基边坡稳定性验算的参数荷载当量高度计算,第3章 路基边坡稳定性设计,影响路基边坡稳定性的因素,边坡土质水边坡几何形状荷载,第3章 路基边坡稳定性设计,边坡稳定性设计方法,力学验算法直线法、圆弧法、不平衡推力传递法工程地质法,力学验算法的基本假定：1.不考虑滑动土体本身内应力的分布；2.平衡状态只在滑动面上达到，滑动土体成整体下滑。,第3章 路基边坡稳定性设计,路基边坡稳定性验算的参数,容重(kN/m3)内摩擦角()粘聚力c(kPa),路堑或天然边坡：原状土；路堤边坡：与现场压实度一致的压实土的试验数据。,多层土体：1.加权平均法2.通过合理的分段，直接取用不同土层的参数值。,第3章 路基边坡稳定性设计,荷载当量高度,在边坡稳定性分析时，将车辆按最不利情况排列，将车辆的设计荷载换算成当量土柱高(即以相等压力的土层厚度来代替荷载)，以h0表示。,第3章 路基边坡稳定性设计,3.2 直线法路堤,下滑力：抗滑力：,安全系数：,适用于砂土和砂性土边坡。,通过坡脚A点，假定34个可能的破裂面，求出相应的稳定系数Ki值，得出Ki与i的关系曲线。在关系曲线上找到最小稳定系数值Kmin，及对应的极限破裂面倾斜角值。,第3章 路基边坡稳定性设计,3.2 直线法路堑,令dK/d0，可求K最小时破裂面倾斜角0值。,第3章 路基边坡稳定性设计,3.2 直线法,第3章 路基边坡稳定性设计,K1 土锲体稳定；K=1 极限平衡状态；K1 土锲体滑动。,K1.251.5,经济VS安全,砂土 c0,天然休止角,3.3 圆弧法圆弧条分法（瑞典法）,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。,第3章 路基边坡稳定性设计,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。,3.3 圆弧法圆弧条分法（瑞典法）,第3章 路基边坡稳定性设计,滑动面圆心辅助线,4.5H法,36法,3.3 圆弧法圆弧条分法（瑞典法）,第3章 路基边坡稳定性设计,基本步骤：,（1）通过坡脚任意选定可能发生的圆弧滑动面AB，其半径为R，沿路线纵向取单位长度1m。将滑动土体分成若干个一定宽度的垂直土条，其宽一般为2-4m，如图所示；（2）计算每个土条的土体重G(包括小段土重和其上部换算为土柱的荷载在内)；（3）计算每一小段滑动面上的反力(抵抗力)；（4）计算滑动力矩和抗滑力矩；（5）求稳定系数值。,3.3 圆弧法圆弧条分法（瑞典法）,第3章 路基边坡稳定性设计,最小安全系数Kmin最危险滑动面,KminK1.251.5边坡稳定,改进的圆弧法毕肖普法,第3章 路基边坡稳定性设计,3.4 不平衡推力传递法(传递系数法、剩余推力法),适用条件：滑动面为折线或其它形状的边坡稳定性验算。原地面为折线形的陡坡上的路堤；层状构造岩土层路基边坡；滑坡等。,剩余下滑力：,第3章 路基边坡稳定性设计,滑动面已知,滑动力,抗滑力,稳定系数,3.4 不平衡推力传递法(传递系数法、剩余推力法),第3章 路基边坡稳定性设计,验算方法：按地面变坡点将滑动面上土体垂直划分为若干条块；,变坡点,变坡点,3.4 不平衡推力传递法(传递系数法、剩余推力法),第3章 路基边坡稳定性设计,验算方法：自上而下分别计算各土块的剩余下滑力；,3.4 不平衡推力传递法(传递系数法、剩余推力法),第3章 路基边坡稳定性设计,验算方法：第n块土块的剩余下滑力；,判断稳定性：En0，整个土坡稳定；En0，应采取稳定或加固措施。,3.5 浸水路堤边坡稳定性验算,第3章 路基边坡稳定性设计,浸水路堤：受到季节性或长期浸水的沿河路堤、河滩路堤等均称为浸水路堤。,特点：1.稳定性受水位降落的影响水位上升水位下降路堤两侧水位差2.稳定性与路堤填料透水性有关粘土透水弱砂砾石透水强亚砂土、亚粘土中等透水性,3.5 浸水路堤边坡稳定性验算,第3章 路基边坡稳定性设计,最不利情况：最高水位骤然降落,验算方法：考虑浮力和动水压力作用，其余同普通路堤。,动水压力：,