路基边坡稳定性分析.ppt
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1、,第5章 路基边坡稳定性分析,Part 土力学土坡稳定分析回顾,Part 路基边坡的破坏形式,5.1 路基边坡的破坏形式,路基边坡:由路基填方或挖方形成的具有斜坡坡面的土体称为边坡,土坡稳定性分析:采用土力学的理论来研究土体发生滑动破坏时滑动面可能的位置和几何形状、滑动面上的剪应力和抗剪强度的大小,进行滑动土体的力学平衡分析,以估算土坡是否安全,检验设计的路基边坡坡度是否符合稳定标准。,5.1 路基边坡的破坏形式,稳定性怎样分析,极限平衡法,分析步骤,1、假定破坏土体沿坡体内某一确定的滑裂面滑动;2、根据滑裂土体的静力平衡条件和摩尔库仑破坏准则计算沿该滑裂面滑动的安全系数或破坏概率的高低;3、
2、系统选取多个可能的滑动面,用同样的方法计算稳定安全系数,4、确定最小稳定安全系数为最危险滑动面,并判断其稳定性(1.151.25)。,5.1 路基边坡的破坏形式,由上式可见稳定系数是滑面倾角的函数,为了求出最小的稳定系数:1、假定滑动面为任意位置,AD1 AD2 AD3时,计算各滑裂面倾角及相应的稳定系数;2、分别以K、为纵、横坐标轴,绘制K曲线;3、作水平线与曲线相切,切点所对应的纵、横坐标就是设计边坡的最小稳定系数Kmin和该滑裂面倾角,也即最危险滑裂面;4、比较kmin 1.151.25。,5.2 直线滑面的边坡稳定性分析,5.2 直线滑面的边坡稳定性分析,适用性:砂石料等无黏性土筑成的
3、路堤,其滑动破坏面常接近于平面,在横断面上则为一直线,因此直线滑动面主要适用抗剪强度受摩擦力控制的填料填筑的路堤。,分析步骤(已知:、c)1、假定滑动面AD(滑面的倾角);2、计算重力沿滑动面与垂直滑动面的分力T、N3、计算稳定系数K其中:W为滑动土体重W和列车与轨道荷载P之和。l、c分别为滑面的长度和单位长度凝聚力。,若c0,则,示例:若某种填料40,拟采用1:m1:1.5的边坡坡率,问稳定系数多大,能达到规范规定的要求吗?,5.2 直线滑面的边坡稳定性分析,5.3 圆弧滑面的边坡稳定性分析,大量的现场观察和调查资料表面,黏性土坡失稳时,其滑裂面接近于一个圆柱面,工程计算中常将它简化为圆弧滑
4、动面的平面应变问题。圆弧滑动面主要适用黏性土坡。,边坡失稳时,滑动土体ABCD同时整体沿CD弧向下滑动,对圆心O来说,相当于整个滑动土体沿CD弧绕圆心O点转动。,用圆弧滑动面进行土坡稳定分析的方法:瑞典条分法(W.Fellenius,1963)毕肖普法(A.W.Bishop,1955)稳定参数图解法,怎么会有多种不同的方法?,稳定性怎么分析?,因为破坏形式是转动,那么只需要找出滑动土体对O点的抗滑力矩与滑动力矩之比值,并将其作为边坡的稳定系数K,以此来判定边坡的稳定性。,具体方法,5.3 圆弧滑面的边坡稳定性分析,瑞典条分法,在具体计算中,将滑动土体ABCD分成n个土条,由图可见作用于各土条上
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