(课件)C04边坡稳定性
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边坡岩体稳定性分析ppt课件

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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边坡面附近的主应力迹线发生偏转。最大主应力与 坡面近于平行,最小主应力与坡面近于正交,向坡 体内逐渐恢复初始应力状态。 坡面上径向应力为零,为双向应力状态,向坡内逐 渐转为三向应力状态。
坡面附近产生应力集中带。在坡脚附近,最大 剪应力增高,最易发生剪切破坏。在坡肩附近, 常形成拉应力带。边坡愈陡,则此带范围愈大, 因此,坡肩附近最易拉裂破坏。 最大剪应力迹线为凹向坡面的弧线。
二、影响边坡应力分布的因素
(1)天然应力 水平天然应力使 坡体应力重分布作用加剧。 (2)坡形、坡高、坡角及坡底宽度 坡高不改变应力等值线的形状, 但改变主应力的大小。 坡角影响边坡岩体应力分布图象。 坡底宽度对坡脚岩体应力有较大 的影响。 坡面形状对重分布应力也有明显 的影响。
一、边坡岩体变形的基本类型
1、卸荷回弹 •在成坡过程中,由于荷重 不断减少,边坡岩体在减 荷方向(临空面) 产生伸长 变形,即卸荷回弹。
2、蠕变变形
边坡岩体自重应力作用 下,边坡岩体的变形将 会随时间不断增加,蠕 变变形。
当边坡内的应力未超过岩体的长期强度时,则这种变 形所引起的破坏是局部的。反之,这种变形将导致边 坡岩体的整体失稳。 几乎所有的岩体边坡失稳都要经历这种逐渐变形破坏 过程。
三、影响岩体边坡变形破坏的因素
5、地形地貌
直接影响边坡内的应 力分布特征,进而影响边坡的变形 破坏形式及边坡的稳定性。
6、地震
产生地震惯性力 7、天然应力 8、人为因素
§8.4 边坡岩体稳定性分析的步骤
定性分析是在工程地质勘察基础上,对边坡岩 体破坏的可能性及破坏形式进行初步判断。 定量分析是在定性分析的基础上,用一定的计 算方法对边坡岩体进行稳定性计算分析。
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边坡面附近的主应力迹线发生偏转。最大主应力与 坡面近于平行,最小主应力与坡面近于正交,向坡 体内逐渐恢复初始应力状态。 坡面上径向应力为零,为双向应力状态,向坡内逐 渐转为三向应力状态。
坡面附近产生应力集中带。在坡脚附近,最大 剪应力增高,最易发生剪切破坏。在坡肩附近, 常形成拉应力带。边坡愈陡,则此带范围愈大, 因此,坡肩附近最易拉裂破坏。 最大剪应力迹线为凹向坡面的弧线。
二、影响边坡应力分布的因素
(1)天然应力 水平天然应力使 坡体应力重分布作用加剧。 (2)坡形、坡高、坡角及坡底宽度 坡高不改变应力等值线的形状, 但改变主应力的大小。 坡角影响边坡岩体应力分布图象。 坡底宽度对坡脚岩体应力有较大 的影响。 坡面形状对重分布应力也有明显 的影响。
一、边坡岩体变形的基本类型
1、卸荷回弹 •在成坡过程中,由于荷重 不断减少,边坡岩体在减 荷方向(临空面) 产生伸长 变形,即卸荷回弹。
2、蠕变变形
边坡岩体自重应力作用 下,边坡岩体的变形将 会随时间不断增加,蠕 变变形。
当边坡内的应力未超过岩体的长期强度时,则这种变 形所引起的破坏是局部的。反之,这种变形将导致边 坡岩体的整体失稳。 几乎所有的岩体边坡失稳都要经历这种逐渐变形破坏 过程。
三、影响岩体边坡变形破坏的因素
5、地形地貌
直接影响边坡内的应 力分布特征,进而影响边坡的变形 破坏形式及边坡的稳定性。
6、地震
产生地震惯性力 7、天然应力 8、人为因素
§8.4 边坡岩体稳定性分析的步骤
定性分析是在工程地质勘察基础上,对边坡岩 体破坏的可能性及破坏形式进行初步判断。 定量分析是在定性分析的基础上,用一定的计 算方法对边坡岩体进行稳定性计算分析。
《公路边坡稳定性》PPT课件

不当加载
大量挖填 方
坡脚不当 开挖
人为 因素
边坡防护 不当
山坡地不 当开发
诱发影 响因素
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10
公路边坡稳定性
极限平 衡法
有限元 评估法
其它评 估方法
经验评 估法
边坡稳定性 评估方法
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11
Click To Edit Title Style
TEXT 截排水工程
TEXT 边坡防 护工程
TEXT 支挡工程
边坡失稳防治措施
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TEXT 截排水工程
TEXT 边坡防 护工程 TEXT 支挡工程
12
公路边坡
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13
公路边坡
精选课件ppt
14
公路边坡
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15
精选课件ppt
16
谢谢观赏
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17
当边坡成型后,多会受到自然环境或人为 环境的影响,导致边坡稳定性减低,造成崩塌 破坏。边坡失稳的原因大致可以分为潜在影响 因素和诱发影响因素两类。
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7
边坡稳定性影响因素
地形因素
地质材 料因素
地质构 造因素
潜在 影响因素
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8
边坡稳定性影响因素
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9
边坡稳定性影响因素
地质材料因素地形因素地质构造因素sds绝对是假的10不当加载人为因素边坡防护不当大量挖填坡脚不当开挖山坡地不当开发11有限元评估法其它评估方法12边坡失稳防治措施边坡失稳防治措施边坡失稳防治措施边坡失稳防治措施截排水工程texttext护工程texttext支挡工程texttext护工程texttext支挡工程texttext截排水工程texttext13公路边坡14公路边坡15公路边坡16172021062018
《边坡稳定性》课件

边坡稳定性分析方法
数学模型和力学模型
数学模型和力学模型是分析边坡 稳定性的常用方法。
常用分析方法:切片法、 平衡法、极限平衡法
这些方法适用于分析边坡稳定性 和预测其稳定性。
边坡防护与管理
针对不同的威胁,需要采取合适 的防护和治理措施。
边坡防护与管理
预防措施
• 根据边坡的特点和地情, 合理规划,控制施工物 料的供应和消耗,防止 送点造成影响。
• 制定适当的管理制度, 加强管理人员的培训和 律师工作。
治理措施
• 在边坡的稳定性强度值 到达预设标准之前,通 过补强弱区和降低边坡 高度等方式提高边坡的
• 稳采用定建性筑。物、结构和围 护性设施等方法对边坡 进行治理,保证边坡的 稳定和安全。
管理措施
• 加强监测,及时掌握边 坡变化趋势。
• 定期检查,发现隐患及 时进行处理。
边坡稳定性PPT课件
地质工程问题中,边坡稳定性是极其重要的一环。本课程将为您介绍边坡的 基础知识和相关分析方法,以及如何进行边坡的管理和防护。
边坡基础知识
什么是边坡
边坡是地质工程中的术语,指与水平地面或坡顶相交的斜面。
边坡的危害和风险
边坡稳定性差会导致土石流、滑坡、泥石流等自然灾害,威胁人们的生命财产安全。
边坡的分类和特点
边坡按照形态可分为单坡、复坡。
影响边坡稳定的因素
1
地形和气候
2
地形和气候的变化可以引起地面的错动,
从而影响边坡稳定。
3
地震和人为活动
4
地震和人为活动也是影响边坡稳定性的 重要因层间 接触等都对边坡的稳定性有影响。
地下水位
地下水位的升降会对边坡的土体性质产 生影响,导致边坡的稳定性发生变化。
《边坡稳定性分析》课件

优缺点比较
不同的分析方法具有各自的 优缺点,需综合考虑使用。
结语
掌握边坡稳定性分析是科学 与实践的结合,帮助工程师 做出科学决策。
通过摩尔-库伦准则和偏应力分析法来评估边坡的 稳定性。
利用线弹性分析法和有限元分析法来研究边坡的 变形和稳定性。
参数及应用
边坡形状参数
考虑边坡的坡面形状 对稳定性的影响。
坡度参数
考虑边坡的坡度对稳 定性的影响。
岩石参数
考虑边坡所处的岩石 类型及岩石的力学性 质。
地基参数
考虑边坡所处的地基 条件对稳定性的影响。
边坡的稳定性对于山地开发、土木工程和环境保护具有重要影响。稳定的边 坡可以确保工程和人员的安全。
边坡稳定性分析的重要性
1 工程安全
合理的边坡分析可以减少工程事故的发生。
2 经济效益
有效的边坡稳定性分析可以节省工程施工和维护的成本。
3 环境保护
稳定的边坡有助于地质环境的保护和生态平衡的维护。
边坡稳定性判断方法
1
应力分析法
2
通过摩尔-库伦准则和偏应力分析法来评
估边坡的稳定性。
3
静力平衡法
通过滑动体、倾覆体判断和倾斜准则来 分析边坡的稳定性。
变形分析法
利用线弹性分析法和有限元分析法来研 究边坡的变形和稳定性。
边坡稳定性判断方法
静力平衡法 应力分析法 变形分析法
通过滑动体、倾覆体判断和倾斜准则来分析边坡 的稳定性。
实例分析
案例1:静力平衡法分析
通过静力平衡法分析边坡的稳定 性,并提供解决方案。
案例2:应力分析法分析
通过应力分析法分析边坡的稳定 性,并评估不同应力条件下的安 全性。
案例3:变形分析法分析
边坡处治基本理论及稳定性分析课件

§2.2瑞典圆弧法
§2.2.1基本假定 瑞典圆弧法又简称为瑞典法或费伦纽斯法,
它是极限平衡方法中最早而又最简单的方法,其 基本假定如下:
(1)假定土坡稳定属平面应变问题,即可取其 某一横剖面为代表进行分析计算。
(2)假定滑裂面为圆柱面,即在横剖面上滑裂 面为圆弧;弧面上的滑动土体视为刚体,即计算 中不考虑滑动土体内部的相互作用力(Ei,Xi不考 虑)。
需要说明的是,采用极限平衡法来分析边坡
稳定,由于没有考虑土体土身的应力-应变关系
和实际工作状态,所求出土条之间的内力或土条
底部的反力均不能代表边坡在实际工作条件下真
正的内力和反力,更不能求出变形。我们只是利
用这种通过人为假定的虚拟状态来求出安全系数
而已。由于在求解中做了许多假定,不同的假定
求出的结果是不相同的,但由于极限平衡法长期
条分法以极限平衡理论为基础,由瑞典人彼 得森(K.E.Petterson)在1916年提出,20世纪30~40 年代经过费伦纽斯(W.Fellenius)和泰勒(D.W.Taylor) 等人的不断改进,直至l954年简布(N.Janbu)提出 了普遍条分法的基本原理,l955年毕肖普明确了 土坡稳定安全系数,使该方法在目前的工程界成 为普遍采用的方法。
(3)定义安全系数为滑裂面上所能提供的抗滑 力矩之和与外荷载及滑动土体在滑裂面上所产生 的滑动力矩和之比;所有力矩都以圆心O为矩心。
(4)采用条分法进行计算。
§2.2.2计算公式 图2.3表示一均质土坡,土条高为hi,宽为bi,
Wi为土条本身的自重力,Ni为土条底部的总法向 反力,Ti为土条底部(滑裂面)上总的切向阻力;土 条底部坡角为ai;长为li,坡体容重为γi,R为滑裂 面圆弧半径,AB为滑裂圆弧面,xi为土条中心线 到圆心O的水平距离。
《边坡稳定性分析 》课件

挡土墙设计
通过边坡稳定性分析,设计合理 的挡土墙,确保边坡的稳定。定性
有些地区的地质条件复杂, 边坡稳定性分析变得更加 困难。
边坡稳定性预测存在不确 定性,需要合理评估和处 理。
3 人为因素
人为因素如不合理的工程 施工、未及时维护等,对 边坡稳定性产生影响。
综合性地质与土力学建模和分析软件。
2 FLAC
用于分析土体和岩石的弹性和不排水条件下的变形和稳定性的数值模拟软件。
3 Slope/W
专业的边坡稳定性分析软件,可进行各种稳定性分析和设计。
边坡稳定性分析实例
滑坡灾害
通过边坡稳定性分析,了解滑坡 的成因、演化过程和预防措施。
崩塌事故
利用边坡稳定性分析,分析崩塌 事故的原因和影响。
分析方法
物理模型
利用实验室试验和物理建模来模拟边坡的行为, 分析稳定性。
经验公式
根据经验和观测数据推导出的公式,用于估计边 坡的稳定性。
数值模拟
使用计算机软件进行数值模拟,预测边坡的稳定 性。
监测与分析
通过实时监测边坡的变形和应力等参数,分析边 坡的稳定性。
常见的边坡稳定性分析软件
1 GeoStudio
结论和总结
边坡稳定性分析是保障工程安全和防止地质灾害的重要手段。通过合理的分 析和措施,可以减少边坡灾害的发生,保护人民生命财产。
《边坡稳定性分析 》PPT 课件
边坡稳定性分析是指对边坡的稳定性进行评估和分析的过程。本课件将介绍 边坡稳定性分析的定义、重要性、方法、软件、实例、挑战、结论和总结。
定义
边坡稳定性分析是指评估和分析边坡的稳定性,以确定边坡是否会发生滑坡或崩塌等灾害。
重要性
边坡稳定性分析对于工程建设和地质灾害防治非常重要。它可以帮助工程师 和地质学家评估边坡的安全性,采取相应的措施保护人民生命财产。
《土质边坡的稳定性》课件

常见影响土质边坡稳定的因素
1 冰雪、雨水及地下水 2 地震和爆炸等外力因 3 自然和人为的工程活
的侵蚀
素
动
变化的水文条件可能导致 边坡土壤的失稳和滑坡。
强烈的地震和爆炸可能引 发边坡的破坏和变形。
包括土地利用改变、挖掘 和填充等活动,都可能对 边坡的稳定性产生重要影 响。
土质边坡稳定分析方法
稳定分析的基本原理
结论
土质边坡的稳定性受多种因素影响,为确保边坡的安全,我们需要充分考虑这些因素,并采用合适的分析方法 进行评估。在必要时,进行补强和加固工作。
通过力学原理和土壤力学知识,对土质边坡进行分 析,评估其稳定性。
常见的稳定性分析方法
包括平衡法、有限元法和弹性理论等,这些方法以 不同的方式对边坡的稳定性进行模拟和计算。
边坡的补强与加固
常见工程措施
如排水系统的建设、土壤加固材料的使用等,可以增强土质边坡的稳定性。
补强和加固的关键点
必须充分考虑边坡的特点和环境条件,采取适当的措施来加固边坡。
《土质边坡的稳定性》 PPT课件
土质边坡的稳分析方法等内容,为大家呈现全面而有趣的知识。
简介
土质边坡是指由土壤构成的边坡体,其特点是易受外部因素影响而发生塌方。了解土质边坡的定义和特点,对 于边坡的稳定性分析和加固具有重要意义。
路基边坡稳定性分析计算PPT课件

二、数学表达式 由于砂类土的粘结力C很小,若取C=0,则上式为:
第21页/共48页
4 路基边坡稳定性分析计算
三、稳定性分析步骤 1. 均质砂类土路堤边坡(试算法) ⑴ 先假设几个破裂面,按上式计算对应的稳定系数Ki;
第22页/共48页
4 路基边坡稳定性分析计算
⑵ 绘制ωi-Ki曲线图
⑶ 在图中确定最小Kmin以及相应的极限破裂角ω0 ⑷ 稳定性判断:Kmin≥[K]=1.25~1.5
3. 在坡脚处设置支挡结构物 设置右石料砌筑的护脚 ;设置挡土墙
第40页/共48页
4 路基边坡稳定性分析计算
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
第41页/共48页
xi R
5. 重复1~4,得出K2~Kn,作图求出最小的Kmin
6. 稳定性判断:Kmin≥[K]=1.25~1.5
第30页/共48页
4 路基边坡稳定性分析计算
四、圆弧圆心确定 为了较快地找到极限滑动面,减少试算工作量,根
据经验,极限滑动圆心在一条线上,该线即是圆心辅助 线。确定圆心辅助线可以采用4.5 H法或36°线法。
其中:B为横向分布车辆轮胎最外缘 之间总距(m):
B Nb (N 1)d
第16页/共48页
4 路基边坡稳定性分析计算
四、边坡稳定分析时的简化 1.形状简化 平面状→直线 园柱状(碗状)→圆曲面(投影)→圆弧
第17页/共48页
4 路基边坡稳定性分析计算
2.力的简化:超静定→静定
第18页/共48页
4 路基边坡稳定性分析计算
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4 路基边坡稳定性分析计算
三、稳定性分析步骤 1. 均质砂类土路堤边坡(试算法) ⑴ 先假设几个破裂面,按上式计算对应的稳定系数Ki;
第22页/共48页
4 路基边坡稳定性分析计算
⑵ 绘制ωi-Ki曲线图
⑶ 在图中确定最小Kmin以及相应的极限破裂角ω0 ⑷ 稳定性判断:Kmin≥[K]=1.25~1.5
3. 在坡脚处设置支挡结构物 设置右石料砌筑的护脚 ;设置挡土墙
第40页/共48页
4 路基边坡稳定性分析计算
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
第41页/共48页
xi R
5. 重复1~4,得出K2~Kn,作图求出最小的Kmin
6. 稳定性判断:Kmin≥[K]=1.25~1.5
第30页/共48页
4 路基边坡稳定性分析计算
四、圆弧圆心确定 为了较快地找到极限滑动面,减少试算工作量,根
据经验,极限滑动圆心在一条线上,该线即是圆心辅助 线。确定圆心辅助线可以采用4.5 H法或36°线法。
其中:B为横向分布车辆轮胎最外缘 之间总距(m):
B Nb (N 1)d
第16页/共48页
4 路基边坡稳定性分析计算
四、边坡稳定分析时的简化 1.形状简化 平面状→直线 园柱状(碗状)→圆曲面(投影)→圆弧
第17页/共48页
4 路基边坡稳定性分析计算
2.力的简化:超静定→静定
第18页/共48页
4 路基边坡稳定性分析计算
第三章边坡稳定性分析ppt课件

※1、圆弧法基本步骤:
①通过坡脚任意选定可能滑动面AB,半径 为R,纵向单位长度,滑动土体分条(5~8) ②计算每个土条重Gi(土重、荷载重)垂 直滑动面法向分力 ③计算每一段滑动面抵抗力NitgΦ(内摩擦 力)和粘聚力cLi(Li为I小段弧长)
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
(二)边坡稳定分析的边坡取值
边坡稳定分析时,对于折线形边坡或阶梯 形边坡,在验算通过坡脚破裂面的稳定性 时,一般可取坡度平均值或坡脚点与坡顶 点的连线坡度。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
(三)汽车荷载当量换算
⑥再假定几个可能的滑动面,计算相应k值 在圆心辅助线MI上绘出,稳定系数k1, k2……kn对应于O1,O2……On的关系曲线K=f (O)与曲线f(O)相切即为极限滑动面kmin 在1.25~1. 5之间 ⑦稳定系数k取值 [k]=1.25~1.50
当计算k小于容许值[k]应放缓边坡,重新拟 订横断面,再按上述方法进行边坡稳定性分析
c5~20KPa
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
第一节 概述
路基在常年大气雨雪的作用下,土的粘聚 力和内摩擦角减小,边坡可能出现滑坍失 稳。因此,高填深挖路基、桥头引道和沿 河路堤等都要作稳定性验算。
二、
浸水路堤稳定性分析
1、河滩路堤受力:
普通路堤外力、自重、浮力(受水浸 泡产生浮力)、渗透动水压力(路堤两侧 水位高低不同时,水从高的一侧渗透到低 的一侧产生动水压力)
①通过坡脚任意选定可能滑动面AB,半径 为R,纵向单位长度,滑动土体分条(5~8) ②计算每个土条重Gi(土重、荷载重)垂 直滑动面法向分力 ③计算每一段滑动面抵抗力NitgΦ(内摩擦 力)和粘聚力cLi(Li为I小段弧长)
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
(二)边坡稳定分析的边坡取值
边坡稳定分析时,对于折线形边坡或阶梯 形边坡,在验算通过坡脚破裂面的稳定性 时,一般可取坡度平均值或坡脚点与坡顶 点的连线坡度。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
(三)汽车荷载当量换算
⑥再假定几个可能的滑动面,计算相应k值 在圆心辅助线MI上绘出,稳定系数k1, k2……kn对应于O1,O2……On的关系曲线K=f (O)与曲线f(O)相切即为极限滑动面kmin 在1.25~1. 5之间 ⑦稳定系数k取值 [k]=1.25~1.50
当计算k小于容许值[k]应放缓边坡,重新拟 订横断面,再按上述方法进行边坡稳定性分析
c5~20KPa
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
第一节 概述
路基在常年大气雨雪的作用下,土的粘聚 力和内摩擦角减小,边坡可能出现滑坍失 稳。因此,高填深挖路基、桥头引道和沿 河路堤等都要作稳定性验算。
二、
浸水路堤稳定性分析
1、河滩路堤受力:
普通路堤外力、自重、浮力(受水浸 泡产生浮力)、渗透动水压力(路堤两侧 水位高低不同时,水从高的一侧渗透到低 的一侧产生动水压力)
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直线法、圆弧法、传递系数法: 力学分析法 比较滑动面上抗滑力(矩)与下滑力(矩),考虑
一定的安全系数(如 K≥1.25)
工程地质法 适用于石方(路堑)边坡
2019/11/4
图解法、表解法
HongxiaTAN
4.6 直线法
路基路面工程
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。
取 U=0,地基土采用快剪指标
稳定安 全系数
1.35 1.20 1.40 1.45 1.35 1.30
HongxiaTAN
路基路面工程
路堑边坡稳定安全系数
公路等级
路堑边坡稳定安全系数
公路等级
高速公路
正常工况
1.20~1.30
二级公路
一级公路
非正常工况Ⅰ 非正常工况Ⅱ
1.10~1.20 1.05~1.10
不平衡推 力法
路堤稳定安全系数
地基情况
计算采用的地基平均固结度 及强度指标
地基土渗 取 U=0,地基土采用直剪固结快剪或
透性较差、
三轴固结不排水剪指标
排水条件 按实际固结度,采用直剪固结快剪或
不好
三轴固结不排水剪指标
地基土渗 取 U=1,采用直剪固结快剪或三轴固
透性较好、
结不排水剪指标
排水条件 良好
2019/11/4
路基路面工程
HongxiaTAN
兰临高速公路 边坡失稳滑塌
路基路面工程
昭山风景区 塌方现场
2019/11/4
HongxiaTAN
路基路面工程
2019/11/4
HongxiaTAN
4.1 车辆荷载换算
路基路面工程
荷载当量高度:代替车辆荷载作用的相等压力的土层厚度,即
h0
NQ rBL
地基与路基容重 r 可能不同;
由于不考虑条间力作用,K 计算结果偏小 10~20%,偏于安全;
滑动面位置确定:试算;
2019圆/11心/4 位置确定:经验方法,36°线法、4.5H 法。
HongxiaTAN
4.8 圆弧法(简化Bishop法)
路基路面工程
假定土条之间作用力为水平推力,忽略其作用位置和竖向剪力的影响,一般认为计算误差 2~7%。
均匀分布
式中,B——横向分布宽度(m), B = Nb+(N -1)m+d ,一般取 b=1.8m,m=1.3m,d=0.6m。
L——纵向分布长度(m),即轴距+轮胎着地长度,取 12.8m。
r——路基填料的容重(kN/m3)。
Q——一辆重车的重力,标准车辆荷载为 550kN。
N——并列车辆数,单车道 N=1,双车道 N=2。
三级公路 四级公路
正常工况——边坡处于天然状态下的工况;
非正常工况Ⅰ——边坡处于暴雨或连续降雨状态下的工况;
非正常工况Ⅱ——边坡处于地震等荷载作用状态下的工况。
路堑边坡稳定安全系数 正常工况 1.15~1.25 非正常工况Ⅰ 1.05~1.15 非正常工况Ⅱ 1.02~1.05
2019/11/4
HongxiaTAN
2019/11/4
HongxiaTAN
4.4 路基滑动面分类
路基路面工程
直线形 砂类土(无粘性土) 曲线形 一般细粒土,软弱地基 折线形 陡坡路堤,顺层滑坡
2019/11/4
HongxiaTAN
4.5 稳定性分析方法
路基路面工程
力学假设:
1)纵向取单位长度,考虑为平面问题; 2)松散的砂类土、砾(石)土按直线破裂面进行分析; 3)粘性土按圆弧破裂面进行分析; 4)不考虑滑动土体本身内应力的分布,将其视为刚性整体,在滑动面上 考虑其静力平衡; 5)极限滑动面的位置由试算确定。
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试算法:
在假定滑动面上,单位长度路基: 下滑力和抗滑力:
T G sin F (c n tg)L cL N tg cL G cos tg
稳定安全系数:
K F cL G costg
T
G sin
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4.2 容许稳定安全系数
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稳定系数:
KR T
分析内容 路堤的堤身稳定性
路堤和地基的整体稳 定性
路堤沿斜坡地基或软 弱层滑动的稳定性
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计算方法 简化
Bishop 法
简化 Bishop 法
边坡的稳定系数: K c .
1
H f 0,,
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4.12 折线形滑动面(陡坡路堤)
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当滑动面为基底的多个坡度的折线倾斜面时,可按折线滑动面考虑,将 滑动面上土体按折线段划分成若干条块,自上而下分别计算各土体的剩 余下滑力,根据最后一块土体的剩余下滑力的正负值确定整个路堤的整 体稳定性。
最不利破坏面:
假定多个滑动面,分别计算出 K1, K2 , ,画出
K 曲线,由图上确定 K min 及相应的0 值。 特例:对纯净砂石, c 0, K tg tg
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例2 某砂类土路堤填料的内摩擦角为35度,如果采用1:1.5的边坡,安全系 数取1.25,问该路基是否稳定,如不稳,可采取什么措施?
条块分析:
竖向力平衡条件 因为
Gi Ni cosi Ti sini K Nitg cili
Ti
所以
Ti
Nitg cili K
代入平衡条件得
Ni
Gi
cili
sin i K
tg sini K
cosi
Gi
cili sini K
mi
整体分析:
(cili c o s i Gitg )
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路基稳定性的计算方法 总应力法 安全系数为: 有效固结应力法
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4.14 浸水路堤稳定性
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1)水的影响分析 ①浸水部分土体受到浮力作用,可用浸水容重 rB 代替容重计
算土条的重力; ②浸水后土的粘结力 c、内摩擦角 φ 下降; ③渗透动水压力作用(渗流力)。 渗流力的大小:
D I Brw 其中,I——渗流水力坡降; B ——浸润线以下土体面积。
渗流力的方向:与水力坡降方向相同,作用于渗流土体形心。
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4.10 圆弧滑动面的表解法和图解法
见书P79-80
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4.11 圆弧滑动面的解析法
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圆弧滑动面的形式:
坡脚圆 坡面圆 中点圆
0 判别: 1、当 3 或 53
时为坡脚圆
2、 当
0 53
滑动面可能为坡脚圆、坡面圆、
中点圆,取决于硬层的埋藏深度。
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4.13 软土地基的路基稳定性分析
临界高度的计算
临界高度(Critical height):指天然路基状态下,不采取任何加固措施, 所容许的路基最大填土高度。
������
◆计算公式 1)均质薄层软土地基
2)均质厚层软土路基
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式中:Hc——容许填土的临界高度; c ——软土的快剪粘结力; γ——填土的容重; Nw——稳定因数。
M M
s r
Ti R Fi R
稳定安全系数:
K M r Fi (cli Gi cos itg )
M s Ti
Gi sin i
分析时注意点:
Ti 的方向,Y 轴左侧条块 Ti 起抗滑作用,取“-”号;
滑动面上,地基与路基参数 c, 可能不同;
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4.7 圆弧法(简单条分法、Fellenius法、Bishop法)
任意条块 i,滑动面上
下滑力和抗滑力:
TFii
Gi sin i cli Nitg
cli
Gi
cos i tg
整体分析:
下滑力矩和抗滑力矩:
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3) 求土块③的剩余下滑力; ③的面积:S3=1/2×8×8=32 m2 ③的重量:G3=32×18=576 kN/m ③的抗滑力:R3=1/K[G3×cosα2×tgϕ+c⋅L3]
=1/1.25[576×0.97×0.268+10×8.0/0.97] =185.8 kN/m ③的下滑力:T3= G3×sinα2=576×0.242 =139.4 kN/m ③的剩余下滑力为:F3=T3-R3=-46.4 kN/m<0 4) 因为③的剩余下滑力小于0,折线路堤满足抗滑要求。
=1/1.25[544×0.707×0.268+10×6.0/0.707] =150.36kN/m ①的下滑力:T1=(G1+q⋅b1)sinα1=544×0.707 =384.608 kN/m 所以,①的剩余下滑力为:F1=T1-R11/4
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第4章 路基稳定性分析 计算
路基失稳的原因:
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。