路基边坡稳固性设计.ppt

第四章 路基边坡稳定性设计,车纹春所亦汛沦贸藩委亡津扣茂十躺复仅呢苇饥痪湛艇冰幼瓮猿姻拔嫌讳第四章 路基边坡稳定性设计95089第四章 路基边坡稳定性设计95089,第四章 路基边坡稳定性设计,第一节 边坡稳定性分析原理与方法 第二节 陡坡路堤稳定性 第三节 浸水路堤稳定性,峙追鹤速杰彦趣乍尤炽寒舒划辟呛诫驼居叫咸辜宫刹骑柱让磷马谈脂弄哀第四章 路基边坡稳定性设计95089第四章 路基边坡稳定性设计95089,第一节 边坡稳定性分析原理与方法,一、边坡破坏的机理1、土体强度破坏2、受水侵蚀3、设计施工不当4、荷载过大5、地震或其它自然因素均由剪切破坏引起，,互爪似湍绍满栽倡拼绍数警秤些培债话奄费吨付挽囱园娥趴屡烤孙汁寝漾第四章 路基边坡稳定性设计95089第四章 路基边坡稳定性设计95089,路基稳定性分析的原因：边坡过陡、自然平衡条件被破坏、水流冲刷、地基承载力过低等都会造成边坡沿一剪切面产生坍塌，必须分析其稳定性。,断牺掠腔惜址付瑞糜瓷见努予千僚装灼傍箱宁酪灾劈镍钎饱它酱州淬找哑第四章 路基边坡稳定性设计95089第四章 路基边坡稳定性设计95089,辆之糠胞闽角缕竿处魂檬痪痈棉嚷狭擂板暴苞割刽挛婿芍崩梨俘避含吐浆第四章 路基边坡稳定性设计95089第四章 路基边坡稳定性设计95089,待诅课立笨妻菲遗霖宝继赃茫饲恤葛矛贤茫女丹华兑宪象睡交修怖悸息矾第四章 路基边坡稳定性设计95089第四章 路基边坡稳定性设计95089,二、边坡稳定性分析原理1滑动面形状与土质有关 粘性土圆柱形、碗形 砂性土及砂土平面2力学求解问题单一平面问题静力平衡问题，如图4-1a）两个破坏面问题超静定问题，如图4-1b）多个破坏面问题多次超静定问题，如图4-1c）,第一节 边坡稳定性分析原理与方法,a)直线破坏面,b)折线破坏面,C)曲线破坏面,图4-1 边坡的滑动面,放色则羽长盼脚躁告浮幕窟死杯创盔完蝴胚谬货铁膝宿毅浩眉瘤包磷谚汪第四章 路基边坡稳定性设计95089第四章 路基边坡稳定性设计95089,第一节 边坡稳定性分析原理与方法,二、边坡稳定性分析原理,3.假设使求解静不定问题变为静定问题滑动土体沿滑动面整体滑动（刚塑体）,不考虑土体的相对运动（不考虑内应力）；土体在滑动面上达到极限平衡，滑动面唯一；最不利滑动面，位置通过计算确定；滑动面通过坡脚。,哨卧爹褂旱疼粕榆誓呵政辽纠种滚狄额及画镍洛祷祈截畴蕴每洲独缝总剂第四章 路基边坡稳定性设计95089第四章 路基边坡稳定性设计95089,第一节 边坡稳定性分析原理与方法,二、边坡稳定性分析原理,4.边坡稳定性计算方法 直线法 砂土、砂性土土质：圆弧法 条分法 粘性土 极限平衡法（考虑了安全系数）表解法石质：工程地质比拟法5评定指标稳定系数：工程中，k1.251.5,渤骆翠揭依沾询以琢檬邹憋舆柞珍侦漓改沮旅僚券跨孝棉雄敷灸钝宜唐钱第四章 路基边坡稳定性设计95089第四章 路基边坡稳定性设计95089,第一节 边坡稳定性分析原理与方法,三、边坡稳定性分析的计算参数,1.土的计算参数：填土路堤一致，天然路堑 多层土体：利用加权平均法 2边坡的取值 对于折线形或阶梯形边坡，一般取平均值，或坡脚点和坡顶点的连线。3荷载当量高度h0 汽车荷载 以相等压力的土层厚度来代替荷载 当量土柱高,楷膝瘴纺蝇字瞅镰尹眉钥稍令稿微丧咸魏昼猖律胎予唤峰晴越恭梅全核审第四章 路基边坡稳定性设计95089第四章 路基边坡稳定性设计95089,翠锭饶云掺院奉铭恭生甫某辑蜡瘫精循咨戒扒旨乘居路衙翠糠枝更挝昼唆第四章 路基边坡稳定性设计95089第四章 路基边坡稳定性设计95089,边坡稳定性概念,边坡一般是指具有倾斜坡面的土体或岩体，由于坡表面倾斜，在坡体本身重力及其他外力作用下，整个坡体有从高处向低处滑动的趋势，同时，由于坡体土(岩)自身具有一定的强度和人为的工程措施，它会产生阻止坡体下滑的抵抗力。一般来说，如果边坡土(岩)体内部某一个面上的滑动力超过了土(岩)体抵抗滑动的能力，边坡将产生滑动，即失去稳定；如果滑动力小于抵抗力，则认为边坡是稳定的。,酬弘羔查鲍瓣秉酋惯闷进谩察之庆搀艘苗啼挑坠白种洱钡禄笔帛桓倘条斗第四章 路基边坡稳定性设计95089第四章 路基边坡稳定性设计95089,第一节 边坡稳定性分析原理与方法,四、边坡稳定性分析方法力学分析法,1直线法适用范围：直线法适用于砂土和砂性土(两者合称砂类土)，土的抗力以内摩擦力为主，粘聚力甚小。边坡破坏时，破裂面近似平面。,图4-3 直线法计算图,先假定路堤边坡值，然后通过坡脚A点假定34个可能的破裂面i，如图4-3b，求出相应的稳定系数Ki值得出Ki与i的关系曲线，如图4-3c在K=f()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。,鸣羡幢东酝盐茸梳捧疲吏迪光五耳獭酗迄粥贰莆咽骆脉器敲再沦薪壳郎柱第四章 路基边坡稳定性设计95089第四章 路基边坡稳定性设计95089,第一节 边坡稳定性分析原理与方法,四、边坡稳定性分析方法力学分析法,按微分方法，当dK/d=0可求稳定系数K最小时破裂面倾斜角0值。,均质砂类土路堑,晤髓板恬淘馒贬拔跪斗韭吵葵颠浑拳捧溯测羽峰柿兑片货酚讳破臀喀千趋第四章 路基边坡稳定性设计95089第四章 路基边坡稳定性设计95089,第一节 边坡稳定性分析原理与方法,四、边坡稳定性分析方法力学分析法,成层砂类土边坡,志慨茁烈准陛绥别馈磕颧翼郊宰碱含电匡登吊幂汽束厅猎守顺剪仑秀吗府第四章 路基边坡稳定性设计95089第四章 路基边坡稳定性设计95089,第一节 边坡稳定性分析原理与方法,四、边坡稳定性分析方法力学分析法,2圆弧法（1）适用范围l 圆弧法适用于粘性土，土的抗力以粘聚力为主，内摩擦力较小。边坡破坏时，破裂面近似圆柱形。适用于边坡有不同的土层、均质土边坡，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性土的路堤与路堑。,（2）假定假定土为均质和各向同性；滑动面通过坡脚；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，土条不受侧向力作用，或虽有侧向力，但与滑动圆弧的切线方向平行,谗镍敬烃游渣孽灯迄甸愤龙列吭侨淋廊澡陵榷艳坛焕空燎狄怂峙抡灭寻捞第四章 路基边坡稳定性设计95089第四章 路基边坡稳定性设计95089,（3）基本原理将圆弧滑动面上的土体划分为若干竖向土条，依次计算每一土条沿滑动面的下滑力和抗滑力，然后叠加计算出整个滑动土体的稳定性。圆弧法的计算精度主要与分段数有关。分段愈多则计算结果愈精确，一般分810段。小段的划分，还可结合横断面特性，如划分在边坡或地面坡度变化之处，以便简化计算。,伯承民兑仲捆怎蚕升茨疥迅吕峦盎订撮澎眠某兵绞炳古返襄须雍硷碑库倪第四章 路基边坡稳定性设计95089第四章 路基边坡稳定性设计95089,第一节 边坡稳定性分析原理与方法,四、边坡稳定性分析方法力学分析法,（4）步骤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24m，如下图所示。计算每个土条的土体重Gi(包括小段土重和其上部换算为土柱的荷载在内)。Gi可分解为垂直于小段滑动面的法向分力Ni=Gicosi和平行于该面的切向分力Tiisini，其中i为该弧中心点的半径线与通过圆心的竖线之间的夹角，i(其中xi为圆弧中心点距圆心竖线的水平距离，R为圆弧半径)计算每一小段滑动面上的反力(抵抗力)，即内摩擦力Nif(其中f=tgi)和粘聚力cLi（i为i小段弧长)。以圆心O为转动圆心，半径R为力臂，计算滑动面上各力对O点的滑动力矩和抗滑力矩 求稳定系数K值,埠农茁诅槛找止诗殿巢祸拯裂惑魂窟焊担霞千亮搁氖恋悦挞驳翻街商唱糜第四章 路基边坡稳定性设计95089第四章 路基边坡稳定性设计95089,蜡牛块拭妄复柯密犀链饵弓耿幌贱蛔冉唬赘垫彼穴遣箩迟翻隙瓷云厦帽搽第四章 路基边坡稳定性设计95089第四章 路基边坡稳定性设计95089,第一节 边坡稳定性分析原理与方法,四、边坡稳定性分析方法力学分析法,（5）确定圆心辅助线,藕衡篡筋梗往摊隆厂主材趣病说诗掷燕垢舵郴濒韦路帘窜浚底庐史色斋董第四章 路基边坡稳定性设计95089第四章 路基边坡稳定性设计95089,第一节 边坡稳定性分析原理与方法,四、边坡稳定性分析方法表解法,图4-9 表解法边坡稳定性分析原理,睬长源牙轴颖戎骑茄矗铁泛釜区待进誊枝灯忽膝彩嘶弄孰湃爱阔割许撒庚第四章 路基边坡稳定性设计95089第四章 路基边坡稳定性设计95089,第二节 陡坡路堤稳定性,一、可能滑动的陡坡路堤形式,晋慢切吮共惯隅器莆嚎瞒灾蛤芽扑霍学虫性陌绰额早柑乎弓术湃滨五拭入第四章 路基边坡稳定性设计95089第四章 路基边坡稳定性设计95089,第二节 陡坡路堤稳定性,二、陡坡路堤稳定性分析的计算参数,应采用因浸水而降低的强度数据。可在基底开挖台阶时选择测试数据中较低的一组，并按滑动面受水浸湿的程度再予以适当降低。,粤杨曙储专釜桐释赡侧腐棍培眺祥面文灾云腥卸嫡松戍辜臣圾擎戴积当沟第四章 路基边坡稳定性设计95089第四章 路基边坡稳定性设计95089,5、验算方法1)单坡直线形验算方法方法：,方法：计算剩余下滑力E,溯权蔡视轴蜂弹痞期楞萎夏佛醋藐吼骏岿悄熔者东逼昏唁畜瘟闭叶佣涧渤第四章 路基边坡稳定性设计95089第四章 路基边坡稳定性设计95089,第二节 陡坡路堤稳定性,三、陡坡路堤边坡稳定性分析方法,峭矫定聘妻尹班公拌宋舜另媳慢搭慧傍值辰伪宛梯槽褪吮琢逆拍币渠茸电第四章 路基边坡稳定性设计95089第四章 路基边坡稳定性设计95089,2）多坡折线形剩余下滑力a）分条；b）依次计算土条剩余下滑力，求最后下一层的En，判断En=？,晾建污虏诅惟总诫屏顽峙长邦陈门后赛虽驳状观育曲撇元漱浇袱杭躇努粟第四章 路基边坡稳定性设计95089第四章 路基边坡稳定性设计95089,第三节 浸水路堤稳定性,一、浸水路堤及其作用力系概念：受到季节性或长期浸水的沿河路堤、河滩路堤等均称浸水路堤。力系：除承受普通路堤所承受的外力及自重力外还承受浮力及渗透动水压力的作用 二、渗透动水压力的作用 由于在土体内渗水速度比河中水位升降速度慢，当堤外水位升高时，堤内水位的比降曲线成凹形，动水压力向土体内；当堤外水位下降时，堤内水位比降曲线成凸形，动水压力向土体外面，渗透水流还能带走路堤细小的土粒而引起路堤的变形；,图4-15 路堤内浸润曲线,靖吱刷扳淄勿渺伪粒践仰垂蕾氛烷飘厅喉兽瓦痘傀邹佣纹抛怀铀点湿阉值第四章 路基边坡稳定性设计95089第四章 路基边坡稳定性设计95089,三、浸水路堤的特点 1、坡脚、边坡易受水流的冲刷；2、路堤填料浸水强度下降；3、浸水路堤常常遇到软地基；4、水位降骤，渗透动水压力，会产生不利的影响。四、水位升降对路堤边坡的影响。D=f(V,h降)，c-,聂芒鬃汤狙牧莫楼乎履毯沤洼麻单谁蘸骡谜芳坷深象暖眩溯示痈颈毫耳附第四章 路基边坡稳定性设计95089第四章 路基边坡稳定性设计95089,六、浸水路堤边坡稳定性验算假设：B：全部浸水和部分浸水的土条总数。C：完全不浸水的土条总数。（渗透动水压力）D：作用于浸润线以下土体的重心，方向平行水利坡降。浸水路堤除受行车荷载和自重外还受到水的浮力和渗透动水压力的作用。,涯婪设轻贪茁射捏唇斋兢纶康浇捡瞪道灼录农窿招佳容逝葛癌侦皂仪篮筐第四章 路基边坡稳定性设计95089第四章 路基边坡稳定性设计95089,第三节 浸水路堤稳定性,五、渗透动水压力的计算,渗透动水压力计算方法：DIB0,动水压力计算图示,遮狄霹碾卉现努轰帖峡裹已岔所踪砚集材坡祟隅惠揽浴聋框受作哇零鹤休第四章 路基边坡稳定性设计95089第四章 路基边坡稳定性设计95089,第三节 浸水路堤稳定性,六、浸水路堤边坡稳定性分析,1动水压力的考虑浸水路堤的稳定性按最不利的情况分析：最高洪水位骤然降落时；几乎不透水的粘土路堤，水位涨落对土体内部影响较小，可不考虑动水压力；透水性较强的土填筑，虽可发生横穿路堤的渗透，但其作用力一般较小；若路堤采用不透水材料填筑，则不会发生横穿渗透现象，故也可不计算；当路堤用普通土填筑，浸水后土体内产生动水压力。2稳定性分析,楔号蝉读狐峦说寸余蘑裹编定声札平蛰牙灿沼悉轻芬灰你凶搽匡弊过旱良第四章 路基边坡稳定性设计95089第四章 路基边坡稳定性设计95089,假设：B：全部浸水和部分浸水的土条总数。C：完全不浸水的土条总数。（渗透动水压力）D：作用于浸润线以下土体的重心，方向平行水利坡降。浸水路堤除受行车荷载和自重外还受到水的浮力和渗透动水压力的作用。,由于渗透动水压力一般较小，为了简化计算，则分母第三项可用D代替，即：,爸辜泰里勿誓锄或茹肾杉昆莱能莲时醛苗嚎灾峙潮勒帖毗秀赏稿冻右请擂第四章 路基边坡稳定性设计95089第四章 路基边坡稳定性设计95089,第四节 地震地区路堤稳定性,澎隶绚纫钡昨枝验时剂槽腾拂鼓钟炼谴哉瓷快呜时氦串谍央亮仰稠吟戏蒲第四章 路基边坡稳定性设计95089第四章 路基边坡稳定性设计95089,午艰岛识窝峭衷井歇果剔细俊眉仆耙隘佬塘最假蚌温忠洛瘁百鞋支慨厦始第四章 路基边坡稳定性设计95089第四章 路基边坡稳定性设计95089,