路基路面工程第四章.ppt

第四章第四章路基边坡稳定性设计路基边坡稳定性设计第一节第一节边坡稳定性分析概述边坡稳定性分析概述第二节第二节边坡稳定性分析方法边坡稳定性分析方法第三节第三节陡坡路堤稳定性分析陡坡路堤稳定性分析第四节第四节浸水路堤稳定性分析浸水路堤稳定性分析路基边坡稳定性分析的对象:路基边坡稳定性分析的对象:一般路基设计可套用典型横断面图,不必进行边一般路基设计可套用典型横断面图,不必进行边坡论证和验算,然而对高路堤、深路堑、陡坡路坡论证和验算,然而对高路堤、深路堑、陡坡路堤、浸水路堤以及不良地质的路基,应进行个别堤、浸水路堤以及不良地质的路基,应进行个别分析、设计及验算,以寻求合理的路基断面形式分析、设计及验算,以寻求合理的路基断面形式、稳定的边坡取值或据以确定边坡的加固措施。、稳定的边坡取值或据以确定边坡的加固措施。第一节第一节概概述述一、影响路基边坡稳定性的因素一、影响路基边坡稳定性的因素根据土力学原理,路基边坡滑坍是由于根据土力学原理,路基边坡滑坍是由于边坡土体中的剪应力超过其抗剪强度所产生边坡土体中的剪应力超过其抗剪强度所产生的剪切破坏。的剪切破坏。。边坡土质。。水的活动。。边坡的几何形状。。活荷载增加。。地震及其他震动荷载。二、边坡破坏形状由松散的沙土或砂性土或渗水材料填筑的路堤,边坡破裂的形状近乎直线平面,可按直线滑动面法验算边坡的稳定性;以粘性土填筑的路堤,破坏时形状为一曲面,为简化计算,通常近似的假设为一圆弧状滑动面;有的则可能是不规则的折线平面。(a)直线滑动面(b)直线滑动面(c)圆弧线滑动面(d)圆弧线滑动面(e)折线滑动面图3-1?三、边坡稳定性分析方法?⑴工程地质比拟法是根据已成不同土类或岩体边坡的大量经验数据,由调查及长期生产实践,拟定出路基边坡稳定值的参考数据,在设计时,将影响边坡稳定的因素作比拟,采用类似工程地质条件下的稳定边坡值。?应调查收集的资料如下:?①土的名称、类别、组成结构、密度、成因等;或者岩石的岩性结构构造、风化破碎程度等;?②地面水、地下水的状况;?③当地相似条件的自然极限山坡或人工开挖边坡的坡度及现状;?④人工边坡采用的施工方法。?⑵力学分析法又称为极限平衡法,首先假定几个可能的滑动面,再按力学平衡原理对每个滑动面进行边坡稳定性分析,从中找出最危险的滑动面,按此最危险滑动面的稳定程度来判断边坡的稳定性。?①数解法:此法较精确,但计算较繁。可利用计算机程序进行计算。?②图解或表解法:在计算机和图解的基础上,经过分析,制定成图或表,用查图或查表的方法进行边坡稳定性分析验算。此法简单,但精确度较数解法差。?根据滑动面形状的不同,又分为直线法、圆弧法和折线法3种。力学分析法的基本假定如下所说:①破裂面以上的不稳定土体沿破裂面作整体滑动,不考虑其内部的应力分布不均和局部移动。②土的极限平衡状态只在破裂面上达到。为简化计算,有力学分析法进行边坡稳定性分析时,通常都按平面问题来处理。一般情况下,土质边坡的设计是先按力学分析法进行验算,再以工程地质比拟法予以校核。岩石或碎石土类边坡则主要采用工程地质比拟法,有条件时也以力学分析法进行校核。?四、评定指标?稳定系数:?K=1时,处于极限平衡状态,路堤极限坡度=内摩擦角,坡角α为自然休止角。?K>1时,路堤边坡处于稳定状态且与边坡高度无关。?K<1时,不论边坡高度多少,都不能保持稳定。?由于土工实验所得的c、φ值有一定的局限性,为保证边坡有足够的安全贮备量,稳定性系数Kmin≥~,但K值亦不亦过大,以免工程不经济,~。111k?>,稳定抗滑力(矩)==,临界下滑力(矩)<,不稳定五、:原状土的容重γ(KN/m3)、内摩擦角φ(°)和粘聚力c(kPa)。对路堤边坡:与现场压实度一致的压实土的试验数据。数据包括压实后土的容重、内摩擦角,粘聚力。多层土体:利用加权平均法11ni iic c hH???11ni iihH? ????,一般取平均值,或坡脚点和坡顶点的连线。多层土稳定性验算参数示意图