路基路面工程11.ppt

第三章路基稳定性分析计算
主要内容
第一节概述
第二节直线滑动面的边坡稳定性分析
第三节曲线滑动面的边坡稳定性分析
第四节浸水路堤的稳定性分析
第五节软土地基的路基稳定性分析
1、边坡:具有倾斜坡面的岩土体或土体。
分类:天然边坡、人工边坡。
第一节概述
2、什么是滑坡?
边坡丧失其原有稳定性,一部分土体相对与另一部分土体滑动的现象称滑坡。边坡丧失其原有稳定性,一部分土体滑动的现象称滑坡。
土坡滑坡前征兆:坡顶下沉并出现裂缝,坡脚隆起。
第一节概述
第一节概述
3、路基边坡失稳的原因:
内部原因
􀂾(1)土质:各种土质的抗剪强度、抗水能力是不一样的,如钙质或石膏质胶结的土、湿陷性黄土等,遇水后软化,使原来的强度降低很多。
􀂾(2)土层结构:如在斜坡上堆有较厚的土层,特别是当下伏土层(或岩层)不透水时,容易在交界上发生滑动。
􀂾(3)边坡形状:突肚形的斜坡由于重力作用,比上陡下缓的凹形坡易于下滑;由于粘性土有粘聚力,当土坡不高时尚可直立,但随时间和气候的变化,也会逐渐塌落。
第一节概述
外部原因
􀂾(1)降水或地下水的作用:持续的降雨或地下水渗入土层中,使土中含水量增高,土中易溶盐溶解,土质变软,强度降低;还可使土的重度增加,以及孔隙水压力的产生,使土体作用有动、静水压力,促使土体失稳,故设计斜坡应针对这些原因,采用相应的排水措施。
􀂾(2)振动的作用:如地震的反复作用下,砂土极易发生液化;粘性土,振动时易使土的结构破坏,从而降低土的抗剪强度;车辆运动、施工打桩或爆破,由于振动也可使邻近土坡变形或失稳等。
􀂾(3)人为影响:由于人类不合理地开挖,特别是开挖坡脚;或开挖基坑、沟渠、道路边坡时将弃土堆在坡顶附近;在斜坡上建房或堆放重物时,都可引起斜坡变形破坏。
第一节概述
3、路基边坡失稳原因的力学分析:
根本原因:边坡中土体内部某个面上的剪应力达到了它
的抗剪强度。
具体原因: (1)滑面上的剪应力增加;
(2)滑面上的抗剪强度减小。
4、边坡稳定性设计方法
第一节概述
验算法基本假定:
不考虑滑动土体本身内应力分布;
认为平衡状态只在滑动面上达到,滑动时成整体下滑;
最危险的破裂面位置通过试算确定。
力学验算法
工程地质法
假定边坡沿某一形状滑动面破坏,按力学平衡原理进行计算,根据滑动面的不同分为直线法,圆弧法和折线法。
第一节概述
5、路基边坡稳定的力学计算原理
基本方法:
分析失稳滑动体沿滑动面上的下滑力T与抗下滑力R,按照力学平衡原理,取两者的比值作为稳定系数K,即:
K=1,下滑力和抗滑力相等,边坡平衡;
K>1,边坡处于稳定状态
K<1,边坡处于不稳定状态
第一节概述
6、汽车荷载当量换算
按车辆最不利组合,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代替荷载,以h0表示,h0称荷载当量高度。
公式中参数含义详见教材P73,公式4-1