路堑稳定性计算 (岩质)
第四章路基稳定性分析计算（路基工程）
第四章路基稳定性分析计算（路基工程）路基工程第四章路基稳定性分析计算4.1边坡稳定性分析原理4.2直线滑动面的边坡稳定性分析4.3曲线滑动面的边坡稳定性分析4.4软土地基的路基稳定性分析4.5浸水路堤的稳定性分析4.6路基边坡抗震稳定性分析一、边坡稳定原理：力学计算基本方法是分析失稳滑动体沿滑动面上的下滑力T与抗滑力R，按静力平衡原理，取两者之比值为稳定系数K，即K=R T1、假设空间问题—>平面问题（1）通常按平面问题来处理（2）松散的砂性土和砾（石）土在边坡稳定分析时可采用直线破裂法。
（3）粘性土在边坡稳定分析时可采用圆弧破裂面法。
一、边坡稳定原理：一般情况下，对于边坡不高的路基（不超过8.0的土质边坡，不超过12.0m的石质边坡），可按一般路基设计，采用规定的边坡值，不做稳定性分析；地质与水文条件复杂，高填深挖或特殊需要的路基，应进行边坡稳定性分析计算，据此选定合理的边坡及相应的工程技术。
一、边坡稳定原理：边坡稳定分析时，大多采用近似的方法，并假设：（1）不考虑滑动土体本身内应力的分布。
（2）认为平衡状态只在滑动面上达到，滑动土体整体下滑。
（3）极限滑动面位置需要通过试算来确定。
二、边坡稳定性分析的计算参数：（一）土的计算参数：1、对于路堑或天然边坡取：原状土的容重γ，内摩擦角和粘聚力2、对于路堤边坡，应取与现场压实度一致的压实土的试验数据3、边坡由多层土体所构成时（取平均值）c = i=1n c i ?ii=1n ?itanφ= i=1n ?i tgφii=1n ?iγ= i=1n γi ?ii=1n ?i第一节边坡稳定性分析原理二、边坡稳定性分析的计算参数：（二）边坡稳定性分析边坡的取值：对于折线形、阶梯形边坡：取平均值。
（三）汽车荷载当量换算：边坡稳定分析时，需要将车辆按最不利情况排列，并将车辆的设计荷载换算成当量土柱高，以?0表示：0=NQγBL式中：N—横向分布的车辆数（为车道数）；Q—每辆重车的重力，kN （标准车辆荷载为550kN）；L—汽车前后轴的总距；B—横向分布车辆轮胎最外缘之间的距离；B=Nb+（N-1）m+d式中：b—后轮轮距，取1.8m；m—相邻两辆车后轮的中心间距，取1.3m；d—轮胎着地宽度，取0.6m；三、边坡稳定性分析方法：一般情况，土质边坡的设计，先按力学分析法进行验算，再以工程地质法予以校核，岩石或碎石土类边坡则主要采用工程地质法，有条件时可以力学分析进行校核。
路基边坡稳定性(讲义)
(二）在进行边坡稳定性分析时，近似方法并假定 1、不考虑滑动主体本身内应力的分布 2、认为平衡状态只在滑动面上达到，滑动主体整体下滑 3、极限滑动面位置通过试算来确定 二、边坡稳定性分析的计算参数 路堑：天然土层中开挖，土类别、性质天然生成的 路堤：人工填筑物、填料性质和类别多为人为因素控制， 对于土的物理力学数据的选用以及可能出现的最不利情况， 力求能与路基将来实际情况一致 。
稳定系数K=R/T
W-滑块重量 β-结构面倾角 Φ-结构面内摩擦角 C-结构面黏聚力 L-滑面的长度
楔形滑动力学分析图
总抗滑力R=ROACE+ROABD
ROACE=WcosβOACEtgΦ+SOACEC
❖ 2、不利结构体：结构面组合线倾向与坡向的夹 角在15 °- 35°之间，且倾角大于坡角、小于 开挖角的外倾结构体，称为不利结构体。
❖ 3、危险结构体：结构面组合线倾向倾向与坡向 的夹角小于15 °，且倾角大于坡角、小于开挖 角的外倾结构体，称为危险结构体。
❖ 三、岩体的结构类型
❖ 按结构面和结构体组合形式，尤其是结构面性状，可将岩体划分五 种结构类型。
2、用不透水或透水极小的粘性土（黏土、粉质黏土） 填筑的路堤水位变化时，不发生动水压力D=0
3、用一般粘性土（粉土、黏土质砂）填筑的路堤水位 变化时，堤身产生动水压力，必须绘制浸润曲线（假定 为直线，坡度为降落曲线的平均坡度）用前式计算
4、河滩路堤的安全系数，一般规定不小于1.25，按最 大洪水位验算时，其安全系数可采用k≥1.15
❖ 结构面描述内容：包括类型、性质、产状、组合形式、发 育程度、延展情况、闭合程度、粗糙程度、充填情况和充 填物性质以及充水情况等。
❖ 一、结构面与边坡的关系分类
理正岩土进行边坡稳定计算步骤
理正岩土边坡稳定计算步骤—深路堑一、新建文件1.打开理正岩土软件，选择边坡稳定分析；2.新建一个计算数据的文件夹，指定工作路径为该文件夹，工程名称根据所做项目编辑，编号可以编为时间。
确定后，选择复杂土层稳定计算。
二、增加项目、导入土层1.选择要计算的高边坡断面桩号（可以一个高边坡段落计算一个断面，选择比较高比较危险的断面），打开将要计算的断面对应的地勘横断面，将设计横断面放到地勘断面上（注意如果两个比例不同的话需要转换一下），如果没有计算断面桩号的地勘，选择临近的、地质较差的一个地勘。
如图：新建一个cad图，将断面复制过去，然后删除所有的文字信息，只留下地层和设计横断面的线条。
注意：（1）无足轻重的小夹层可以删掉，简化断面图；（2）比例应统一调整为1:1000，理正软件计算时单位是按m来的；（3）软件识别的地层必须闭合，所以最后一层需要手动画一个大的框；另外，为了避免识别的岩层混乱，用多段线从上到下或从下到上，从同一个方向往另一个方向，把每个岩层描一遍，描的时候可以适当简化减少交点，然后删除原来的线条。
炸开多段线（必须保证最后图里只有直线，无其他图元），将cad图保存为dxf文件。
如图：——画地层这一步很关键，一定要注意。
2.回到理正岩土软件操作页面，进入界面以后选择“增”，第一个断面选择“系统默认例题”，后面的断面选择“前一个例题”即可；3.选择：左上角辅助功能——读入dxf文件自动形成坡面、节点、土层数据——是——选择要读入的dxf文件选择以后出现以下界面：放大图像，查看边坡坡脚的点号，坡面起始点号就输入坡脚的点号；坡面线段数决定了计算到的坡面位置，输入的数字是边坡线段数+1；我们计算到边坡顶面，以这个图为例就是5+1，输入6，确定。
跳回以下界面：（1）如果图中边坡示意正好是从设计边坡的底面到顶面，如图这样，就代表点号与段落数输入正确，如果不是，就重复上述步骤重新读入dxf，重新输入点号和段落。
道路工程 第07章 路基边坡稳定性设计
（3）滑动面假定
松散的砂性土和砾石内摩擦角较大，粘聚力较小，滑动
面近似平面，平面力学模型采用直线。 粘性土粘聚力较大，内摩擦角较小，破裂时滑动面近似 于圆曲面，平面力学模型采用圆弧。
———路基路面工程———
直线平面 ：由松散的砂性土和砾石填筑。
曲面 ：以粘性土填筑 。
1.25 (0.4663 a0 )0.5 2 a0 (0.4663 a0 )( 0.5 2 1)
———路基路面工程———
经整理得： 解得：
4a0 4.3655 a0 1.034 0
a0 0.2002
a0 2c H
2
由：
得：
H
2c 2 14.70 8.7m a0 16.90 0.2002
路基边坡稳定性设计
———路基路面工程———
图1 路堤边坡滑坡实况
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图2 路堑边坡滑坡实况
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第一节 边坡稳定性分析原理 与计算参数
———路基路面工程———
一、边坡稳定性分析原理
（1）岩石边坡 岩石路堑边坡稳定性取决于岩石的产状和地质构造特 征，岩体中存在的构造弱面，如层面，层理，断层， 节理等，是岩体中潜在的滑动面，一旦工程地质条件 向不利方向变化，岩体就会失稳形成滑坡。 （2）土质路基 令：T－土体的下滑力，F－抗滑力， K=F/T。 当K>1,稳定；K<1，滑动面形成，滑体下滑。考虑到 一些不确定性因素，为安全起见工程上常采用K＝ 1.2～1.5作为稳定的界限值。 滑动面有直线，曲线，折线三大类。
边坡稳定性分析方法
第二节边坡稳定性分析方法力学验算法和工程地质法是路基边坡稳定性分析和验算方法常用的两种方法。
1．力学验算法(1)数解法假定几个不同的滑动面，按力学平衡原理对每个滑动面进行验算，从中找出最危险滑动面，按此最危险滑动面的稳定程度来判断边坡的稳定性。
此方法计算较精确，但计算繁琐。
(2)图解或表解法在图解和计算的基础上，经过分析研究，制定图表，供边坡稳定性验算时采用。
以简化计算工作。
2．工程地质法根据稳定的自然山坡或已有的人工边坡进行土类及其状态的分析研究，通过工程地质条件相对比，拟定出与路基边坡条件相类似的稳定值的参考数据，作为确定路基边坡值的依据。
一般土质边坡的设计常用力学验算法进行验算，用工程地质法进行校核；岩石或碎石土类边坡则主要采用工程地质法进行设计。
3．力学验算法的基本假定滑动土楔体是均质各向同性、滑动面通过坡脚、不考虑滑动土体内部的应力分布及各土条(指条分法)之间相互作用力的影响。
一、直线滑动面法松散的砂类土路基边坡，渗水性强，粘性差，边坡稳定主要靠其内摩擦力。
失稳土体的滑动面近似直线状态，故直线滑动面法适用于砂类土：如图2-2-4所示，验算时，先通过坡脚或变坡点假设一直线滑动面，将路提斜上方分割出下滑土楔体ABD，沿假设的滑动面AD滑动，其稳定系数K按下式计算(按边坡纵向单位长度计)：验算的边坡是否稳定，取决于最小稳定系数Kmin的值。
当Kmin＝1.0时，边坡处于极限平衡状态。
由于计算的假定，计算参数(r，Ψ，c)的取值都与实际情况存在一定的差异，为了保证边坡有足够的稳定性，通常以最小稳定系数Kmin≥1.25来判别边坡的稳定性。
但Kmin过大，则设计偏于保守，在工程上不经济。
当路堤填料为纯净的粗砂、中砂、砾石、碎石时，其粘聚力很小，可忽略不计，则式（2-2-3）变为：式(2-2-3)也适用于均质砂类土路堑边坡的稳定性验算。
二、圆弧滑动面法用粘性土填筑的路堤，边坡滑坍时的破裂面形状为一曲面，为简化计算，通常近似地假设为一圆弧状滑动面。
路基边坡稳定性设计
路基边坡稳定性设计路基边坡滑坍是公路上常见的破坏现象之一。
例如，在岩质或土质山坡上开挖路堑，有可能因自然平衡条件被破坏或边坡过陡，使坡体沿某一滑动面产生滑动。
对河滩路堤、高路堤或软弱地基上的路堤，也可能因水流冲刷、边坡过陡或地基承载力过低而出现填方土体（或连同原地面土体）沿某一剪切面产生坍塌。
路基边坡的稳定性涉及岩土性质与结构、边坡高度与坡度、工程质量与经济等因素。
一般情况下，对边坡不高的路基，如不超过8 m的土质边坡、不超过12 m 的石质边坡，可按一般路基设计，采用规定的坡度值，不作稳定性分析计算。
对地质和水文条件复杂、高填深挖或有特殊使用要求的路基，应进行稳定性分析，保证路基设计既满足稳定性要求，又满足经济性要求。
4.1 边坡稳定性分析概述4.1.1 影响路基边坡稳定性的因素根据土力学原理，路基边坡滑坍是因边坡土体中的剪应力超过其抗剪强度所产生的剪切破坏。
因此，凡是使土体剪应力增加或抗剪强度降低的因素，都可能引起边坡滑坍。
这些因素可归纳为以下5点：①边坡土质。
土的抗剪强度取决于土的性质，土质不同则抗剪强度也不同。
对于路堑边坡而言，除与土或岩石的性质有关外，还与岩石的风化破碎程度和形状有关。
②水的活动。
水是影响边坡稳定性的主要因素，边坡的破坏总是或多或少地与水的活动有关。
土体的含水率增加，既降低了土体的抗剪强度，又增加了土内的剪应力。
在浸水情况下，还有浮力和动水压力的作用，使边坡处于最不利状态。
③边坡的几何形状。
边坡的高度、坡度等直接关系土的稳定条件，高大、陡直的边坡，因重心高，稳定条件差，易发生滑坍或其他形式的破坏。
④活荷载增加。
坡脚因水流冲刷或其他不适当的开挖而使边坡失去支承等，均可能增大边坡土体的剪应力。
⑤地震及其他震动荷载。
4.1.2 边坡稳定性分析方法路基边坡稳定性分析与验算的方法很多，归纳起来有力学分析法、图解法和工程地质法（比拟法）。
力学分析法又称极限平衡法，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。
岩质路堑土质路堑设计规定
岩质路堑土质路堑设计规定
岩质路堑土质路堑设计规定具体内容是什么，下面本店铺为大家解答。
1、岩质路堑边坡形式及坡率应根据工程地质与水文地质条件、边坡高度、施工方法，结合自然稳定边坡和人工边坡的调查综合确定。
必要时可采用稳定分析方法予以检算。
边坡高度不大于30m时，无外倾软弱结构面的边坡按岩体类型，边坡坡率可按表3.4.2确定
注：1）有可靠的资料和经验时，可不受本表限制；
2）Ⅳ类强风化包括各类风化程度的极软岩；
2、对于有外倾软弱结构面的岩质边坡、坡顶边缘附近有较大荷载的边坡、边坡高度超过表3.4.2范围的边坡等，边坡坡率应按有关规定通过稳定性分析计算确定。
3、硬质岩石挖方路基宜采用光面、预裂爆破技术。
4、边坡高度大于20m的软弱松散岩质路堑，宜采用分层开挖、分层防护和坡脚预加固技术。
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4.路基稳定性的分析与计算
设作用于分条上的水平 总合力为Qi，则： 取滑面上能提供的抗滑 力矩为Mr，与滑动力矩M0之 比为安全系数k，则有：
其中：
15
瑞典法存在的问题： 滑面为圆弧面及不考虑分条间作用力的2个假设， 使分析计算得到极大的简化，但也因此出现一定误差: 1.滑动面的形状问题 现实的边坡破坏，滑动面并非真正的圆弧面。但大 量试验资料表明，均质土坡的真正临界剪切面与圆弧 面相差无几，按圆弧法进行边坡稳定性验算，所得的 安全系数其偏差约为0.04。但这一假定对非均质边坡， 则会产生较大的误差。 2.分条间的作用力问题 无论何种类型的边坡，坡内土体必然存在一定的应 力状态；边坡失稳时，还将出现一种临界应力状态。 这两种应力状态的存在，必然在分条间产生作用力， 通常包括分条间的水平压力和竖向摩擦阻力。
根据这一假定滑动面上的抗滑阻力t根据图在滑动面上沿着x轴建立平衡式这时滑动面上的下滑力s当边坡达到极限平衡状态时滑动面上的抗滑阻力与下滑力相等可根据上列两式相等的条件求得分条两侧边的土压力增值e21按竖直方向上的平衡条件可以求得滑动面上的法又根据水平方向的平衡条件可求得整个边坡的安全系数为
1
边坡滑坍是工程中常见的病害之一。路基的稳定 性包括:①边坡稳定；②基底稳定；③陡坡上路堤整体 稳定。 这一讲主要介绍边坡稳定性分析方法。此外，还 将介绍浸水路堤以及地震地区路基稳定性问题。
分析时，可按单向固结理论进行计算。当边坡上的地 表不存在附加荷载或附加荷载下地基已达到完全固结， 或者是计算岩质边坡的稳定性时，则不必考虑超水压 力对边坡稳定性的影响。 地下水渗透压力的计算比较麻烦，在工程设计中， 通常有2种作法，即精确解和简化计算法。 1.精确解 通过对流线的数学分析或 根据试验，计算出各点的流速， 可得到比较精确的解。但计算 比较麻烦，工程中通常不采用。 2.简化计算法 基于任一点的渗透压力等于静水压力来进行分析， 简化计算法能满足工程设计要求，常被工程设计 18
岩质深路堑边坡稳定性分析及坡角的确定
不可 。 其 中临 空 面 是 相 对 滑 动 面 而 言 。 坡 坡 面 边
一
般具 临 空面 ； 动 面依 托 于各 种 软 弱结 构 面 ； 割 滑 切
面 一般 为 节理 （ 隙面 ） 可 以 在 边 坡 开 挖 前 就 已存 裂 ， 在 ， 可 在边 坡开 挖 后 随应 力发展 而 产 生 。 果是 后 也 如
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第 ｌ ６卷 第 ２期
２０ ０２ 上 ６ 月
湖 北 地Байду номын сангаас矿
Ｈ ｕ ｉＧｅ ｏ ｂｅ ｏｌｇｙ ＆ Ｍ ｉｅ ａ ｓ ｕ ｃ ｓ ｎ ｒ ｌＲｅ ｏ ｒ ｅ
Ｖ ｏ ． ６．Ｎｏ， １１ ２ Ｔｏｔ ｌＮｏ． ａ ３９
岩 质 深 路 堑 边 坡 稳 定性 分 析 及 坡 角 的 确 定 ①
法 的实用性。
关键词
深 路堑
边坡
稳 定性
坡 角 赤 平 极 射 投 影 受 力 分析
中图分类号
Ｐ ４ ６２
第 一 作 者 简 介 李院 兵 ， １６ 男，９ ５年 出 生 ，９ ８年 毕 业 于 中 国 地 质 大 学 ， 程 师 ， 要 从 事 岩 土 工 １８ 工 主
程 勘 察 工 作 ， 我 院 高 速公 路 勘 察 项 目 中， 要 负责 工 程 地 质 调 绘 及 深 路 堑 边 坡 稳 定 性 评 价 工 作 。 在 主
边 坡属 于 稳 定 结 构 ， 构 面 对 边 坡 的 稳 定 性 没 有 直 结
（ ） ： 弱 结构 面 与 坡面 倾 向相 同， 顺 向坡 ， ｄ类 软 为
且 倾 角小 于边 坡 坡 角， 自然边 坡 近 于平 行 ， 不 稳 与 属 定 结构 。 （） ： 弱 结构 面 与坡 面倾 向相 同， ｅ类 软 为顺 向坡 ，
第四章路基稳定性分析计算(路基工程)
路基工程第四章路基稳定性分析计算4.1边坡稳定性分析原理4.2直线滑动面的边坡稳定性分析4.3曲线滑动面的边坡稳定性分析4.4软土地基的路基稳定性分析4.5浸水路堤的稳定性分析4.6路基边坡抗震稳定性分析一、边坡稳定原理：力学计算基本方法是分析失稳滑动体沿滑动面上的下滑力T与抗滑力R，按静力平衡原理，取两者之比值为稳定系数K，即K=RT1、假设空间问题—>平面问题（1）通常按平面问题来处理（2）松散的砂性土和砾（石）土在边坡稳定分析时可采用直线破裂法。
（3）粘性土在边坡稳定分析时可采用圆弧破裂面法。
一、边坡稳定原理：⏹一般情况下，对于边坡不高的路基（不超过8.0的土质边坡，不超过12.0m的石质边坡），可按一般路基设计，采用规定的边坡值，不做稳定性分析；⏹地质与水文条件复杂，高填深挖或特殊需要的路基，应进行边坡稳定性分析计算，据此选定合理的边坡及相应的工程技术。
一、边坡稳定原理：边坡稳定分析时，大多采用近似的方法，并假设：（1）不考虑滑动土体本身内应力的分布。
（2）认为平衡状态只在滑动面上达到，滑动土体整体下滑。
（3）极限滑动面位置需要通过试算来确定。
二、边坡稳定性分析的计算参数：（一）土的计算参数：1、对于路堑或天然边坡取：原状土的容重γ，内摩擦角和粘聚力2、对于路堤边坡，应取与现场压实度一致的压实土的试验数据3、边坡由多层土体所构成时（取平均值）c = i=1n c i ℎii=1n ℎitanφ= i=1n ℎi tgφii=1n ℎiγ= i=1n γi ℎii=1n ℎi第一节边坡稳定性分析原理二、边坡稳定性分析的计算参数：（二）边坡稳定性分析边坡的取值：对于折线形、阶梯形边坡：取平均值。
（三）汽车荷载当量换算：边坡稳定分析时，需要将车辆按最不利情况排列，并将车辆的设计荷载换算成当量土柱高，以ℎ0表示：ℎ0=NQγBL式中：N—横向分布的车辆数（为车道数）；Q—每辆重车的重力，kN（标准车辆荷载为550kN）；L—汽车前后轴的总距；B—横向分布车辆轮胎最外缘之间的距离；B=Nb+（N-1）m+d式中：b—后轮轮距，取1.8m；m—相邻两辆车后轮的中心间距，取1.3m；d—轮胎着地宽度，取0.6m；三、边坡稳定性分析方法：一般情况，土质边坡的设计，先按力学分析法进行验算，再以工程地质法予以校核，岩石或碎石土类边坡则主要采用工程地质法，有条件时可以力学分析进行校核。
路堑高边坡稳定性评价以及设计
路堑高边坡稳定性评价以及设计摘要:结合雪峰寺北侧路堑高边坡工程实例,采用边坡稳定分析软件对典型路段路堑高边坡的稳定性进行详细分析,并对该高边坡工程进行设计,提出了高边坡防护的设计原则以及设计流程;针对路堑高边坡的稳定性评价与设计,总结一些成功经验,以为同类工程设计提供借鉴。
关键词:路堑高边坡稳定性分析高边坡防护设计1 工程概况本工程位于山坡丘陵地带,依据勘察报告,揭露地层情况如下:粉质粘土(Q4el),厚度 1.30～9.90m,根据岩土工程勘察报告,该地层的质量密度标准值为 1.87g/cm3,粘聚力标准值C=33.9kPa,内摩擦角φ=18.9°;全风化花岗岩,厚度1.5～2.8m,根据岩土工程勘察报告,该地层的质量密度平均1.87g/cm3,粘聚力平均值C=34.5kPa,内摩擦角平均值φ=21.5°;强风化花岗岩,褐黄、褐红、灰白色,主要由石英、长石、云母等矿物成分组成;残余花岗岩结构,原岩结构基本破坏,呈半岩半土状;大部分孔底部呈碎石状,岩芯呈薄饼状、短柱状,破碎,手难捏碎,遇水软化、崩解,干钻进无法进行。
钻探控制厚度2.8～7.4m。
根据岩土工程勘察报告,该地层的质量密度平均 1.8g/cm3,粘聚力平均值C=40.7kPa,内摩擦角平均值φ=25.9°;中风化花岗岩,褐黄、灰白色,主要矿物为石英和长石,块状结构,岩芯呈薄饼状、短柱状,较破碎。
岩土工程勘察报告中无该层土工试验数据,计算中采用强风化岩的测试最大值进行计算,质量密度1.84g/cm3,粘聚力C=47.6kPa,内摩擦角φ=28.9°;边坡坡面主要为强风化岩层及中风化岩,场地地质条件较好。
2 路堑高边坡稳定性分析计算采用北京理正软件设计研究院开发的“理正岩土软件”,岩土体强度参数根据地质资料并结合以往工程经验确定。
根据在该工点上层为土质边坡,下层为石质边坡,稳定性好。
所以只对上层土质边坡进行稳定性分析,其破坏形式属于整体圆弧破坏,本工程正是采用圆弧滑动法进行计算,公式见《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2002)规定,即简化bishop法。
公路深挖路堑边坡稳定性分析
公路深挖路堑边坡稳定性分析摘要：随着我国基建项目的推广和发展，作为交通要素重要组成之一的公路工程建设得到了迅速发展扩大，并不断在地形环境条件不利的偏僻山区等地区得到建设，大幅提升了当地的经济条件和居民生活水平。
山区公路工程建设项目，尤其是需要进行土石方开挖的路堑区段，将必然涉及边坡的稳定性控制问题，如果不能采取有效措施保证边坡稳定性，则极有可能存在塌方、滑坡等潜在的安全隐患，不利于道路通行安全。
在实际项目中，边坡岩体的强度参数往往较难确定，且相应的滑动带土样难以定位和取样，因此为边坡加固方案提供准确参考，就需要采取有效方式获取土体抗剪强度参数。
下面本文就公路深挖路堑边坡稳定性进行简要分析。
关键词：公路；深挖路堑；边坡稳定性；1 工程概况某省道公路K5+720—K5+843段；全长约1049.684m，该路堑属于两侧开挖，所在场地为斜坡地形，总体变化不大，斜坡坡度30°～40°，自然状态下稳定。
开挖边坡处表层覆盖粉质黏土，层厚0.90m;其下为强风化泥岩，岩芯呈碎块—短柱状，该层节理裂隙极发育，裂隙面可见泥质充填，遇水易崩解、软化，层厚10.90m。
中风化泥岩，节理裂隙较发育，岩芯呈短柱状，局部为块状，抗风化能力弱，遇水易崩解、软化，层厚21.30m，本次勘察未能揭穿。
总而言之，该边坡地层岩性主要由强—中风化泥岩组成，属于岩质边坡。
斜坡产状为156°∠45°，表层覆盖少量粉质黏土，其下为强风化泥岩，强风化层厚度约为10.90m，中风化泥岩，层厚21.30m，无不良地质现象存在，现状稳定;该处开挖边坡坡体主要由强—中风化泥岩组成，属于岩质边坡，岩层产状287°∠49°。
据调查，坡体受地表风化和区域构造影响，主要发育两组节理:J1:产状95°∠65°，密度4条/m，节理面闭合，较光滑，泥质充填;J2:产状150°∠73°，密度4条/m，节理面粗糙，泥质充填，节理裂隙面结合较差，按40°～50°开挖坡角考虑，边坡结构面、交线、开挖坡面关系如图1所示。
路基第四章路基边坡稳定性设计说明
BD
A 深路堑
沿直线形态 滑动面下滑
D
A
陡坡路堤
假定AD为直线滑动面，并通过坡脚点A，土质均匀，取 单位长度路段，不计纵向滑移时土基的作用力，可简化
成平面问题求解。
一、试算法
由图，按静力平衡得：
K= R N f cL Q cos tan cL
T
T
Q sin
ω——滑动面的倾角；
B
D
f——摩擦系数，f=tanφ;
L——滑动面AD的长度； H
R
N——滑动面的法向分力； T——滑动面的切向分力; c——滑动面上的粘结力； Q——滑动体的重力。
T αω
A
ω
N Q
直线滑动面上的力系示意图
K= R N f cL Q cos tan cL
T
T
Q sin
滑动面位置ω不同
力学分析法：数解方法 ★
似 解
图解法：图解简化
基本方法：
抗滑力
稳定系数 K= R T
<1:边坡不稳定
K =1:极限平衡状态 ＞1:边坡稳定,工程上一般规定K≥1.20~1.25
行车荷载是边坡稳定的主要作用力,换算方法：
行车荷载换算成相当于路基岩土层厚度，计入滑动体的 重力中；换算时按荷载的不利布置条件，取单位长度路段。
Kmin 2a f ctg 2 a f a csc
cotα=0.5,α=63026′ cscα=1.1181 f=tan250=0.4663, a=2c/γH=0.2778
Φ=250， c=14.7kpa, γ=17.64
H=6m
Kmin 2a f ctg 2 a f a csc
高速公路深挖路堑的稳定性分析
高速公路深挖路堑的稳定性分析摘要：高速公路深挖路堑，其稳定性具有重要意义，本文主要对深挖路堑工程地质评价，以供参考。
高速公路为了满足各项设计参数，基于现有的地形、地貌及地质因素，需要进行挖方、填方，在施工过程中容易出现滑坡、塌方、沉陷等地质灾害，影响了高速公路的使用性和安全性。
基于各种因素分析，合理有效的评价深挖路堑工程显得十分重要，通过赤平投影方法分析其稳定性，可以作为类似工作的参考。
关键词：边坡稳定性；赤平投影法；深挖路堑一、高速公路路堑的特点1、在公路工程中，土质边坡垂直挖方高度超过20m，岩质边坡垂直挖方高度超过30m，或挖方边坡需特殊设计的路堑叫做深路堑。
2、由于技术标准高，山区高速公路的建设伴随着数量庞大的路堑高边坡工程。
然而在施工周期短、地质环境背景条件相对复杂、勘察精度低等情况下，使路堑高边坡工程施工安全事故频发[1]，3、一方面，边坡自身稳定性较差，一旦发生滑坡或坍塌，将产生大量的经济损失；另一方面，由于施工技术、安全生产管理等方面的限制，造成了一定的人员伤亡。
在这样的背景下，越来越多的学者和技术人员进行了高速公路路堑高边坡工程施工安全风险管理工作的研究[2-4]。
二、下面以工程实例进行分析：xx高速公路项目2.1 地形地貌深挖路堑工程属低山丘陵地貌，位于丘陵斜坡间，斜坡较缓，植被发育较好。
2.2 地层岩性根据地面调查和钻探揭露，出露地层为第四系全新统残积（Q4el）花岗岩残积土及印支期（γi）花岗岩。
2.3 地质构造及地震2.3.1 地质构造根据区域地质资料，路基工程区大地构造位于增城—台山降断束之东南部，并处北东向紫金—博罗大断裂中樟木头断裂南西延伸部位。
区内断裂按其展布方向主要有北东向、北西向和近东西向三组。
其中以北东向组最为发育，对区内侵入岩的分布起重要控制作用，为主要的构造格架。
（1）断层该段路基沿线路发育一逆断层，与线路斜交，交角25°。
逆断层位于张家边断裂带南东侧。
岩质路堑边坡的评价方法与坡率设计
学参数的试验与选取 ， 而进行岩质边坡 的稳定性 从
分析计算。
评价岩体稳定性的基本方法主要有 以下三种 ：
岩体结构分析 、 力学分析 、 工程地质类 比分析。
岩体结构分析是一个三维问题 ， 是对岩体结构
坏模式 、 对边坡岩士体进行合理 的稳定性评价并采
取相应有效的防护措施。 ２ 岩质边坡的基本评价方法
因工程区基本烈度为Ⅶ度 ， 动峰值加速度为 ０ ． １地震力按水平体 力加载 ， 用公式 （ ） ， 采 ２ 计算稳定 性系数（ 计算过程略） 。
：
竺墅 ：
： ！
竺 ：
另外 ， 近些年来随着数值方法在岩土工程分析 中的应用研究 ， 数值分析也成为 了边坡岩体力学分 析的重要方法 。数值分析方法不但能够对边坡 的稳 定性进行定量评价 ， 而且能够考虑岩体的不连续性 ，
分析评价的方法应该是在工程地质测绘的基础上 ，
如图 １ 所示。图中 ａ 为双滑面楔形破坏 ， ｂ为平 面 滑移破坏 ， 为倾倒破坏 。 Ｃ
一
（ ｂ）
一
Ｆ —
图 １ 三种典型边坡破 坏模式
岩体力学分析是在地质调查和详细岩石力学测
试的基础上 ， 通过岩体结构分析， 按照一定 的简化模
维普资讯
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３ ２・
北 方 交 通
岩质 路 堑边 坡 的评价 方法 与坡 率 设 计
梁 志 勇
（ 辽宁省交通勘测设计 院， 沈阳 １００ ） １０ ５
摘
要
辽西地 区属低 山丘陵地貌 ， 公路建设 中深挖路堑不可避免， 形成的高边坡 多为岩
表 ２ 结构面一览表
度， Ｂ为潜在滑动面的倾角。 工程地质类 比分析法最主要 的内容是 比拟法 ，
某路堑岩质高边坡稳定性的三维动态仿真模拟及其优化治理
某路堑岩质高边坡稳定性的三维动态仿真模拟及其优化治理摘要:在高速公路建设过程中,路堑岩质高边坡稳定性问题日益凸现了出来。
采用离散化的数值模拟技术来模拟分析该类高边坡的稳定性并据此提出合理、经济的防护治理措施是目前解决这一难题的有效途径之一。
本论文结合京珠高速公路某路堑边坡,利用FLAC3D三维动态仿真模拟分析了该边坡第二次滑塌过程及形态,并用以指导其治理变更设计,取得了较好的工程治理效果。
关键词:岩质高边坡稳定性三维动态仿真治理措施当高速公路穿越丘陵地区时,开山所产生的路堑岩质高边坡稳定性问题日益凸现。
在路堑岩质高边坡形成后,其稳定性受坡角、坡形及不利结构面组合形式的影响,易产生坡面变形,甚至失稳破坏。
然而影响边坡岩体稳定性的各因素之间的相互作用及其对边坡稳定性的影响程度和影响形式目前都无法采用解析的方法进行定量求解,采用数值模拟技术来分析评价该类高边坡的稳定性并据此提出经济合理、技术可行的支挡措施是解决这一难题的有效途径之一。
1 工程地质条件京珠高速公路湖北大悟段属丘陵地貌地区,第四系覆盖少而薄,基岩主要为元古界红安群变质岩。
其中K34段位于寰水河左岸谷坡地带,山坡较陡,坡度较大。
线路附近山顶高程141.2～147.7m,寰水河底高程51m左右,天然坡高90～96m。
该段斜坡因兴修公路和开采石料,坡形较为复杂,呈陡缓相间,但整体看上陡下缓,平均坡角30°～40°,上部较陡处达45°～60°。
斜坡结构属逆向坡。
斜坡在长期侵蚀剥蚀作用下,因卸荷回弹岩体松胀破裂,致使地应力释放。
据经验类比,坡体卸荷带深大于30m。
K34段层片理倾向150°～180°,倾角上陡下缓,斜坡上部倾角25°～36°,中下部为42°～53°。
K34段节理裂隙较发育,其中频数较多的有以下4组:(1)倾向266°～286°,倾角63°～73°;(2)倾向224°～240°,倾角24°～38°;(3)倾向98°～124°,倾角78°～80°;(4)倾向350°～24°,倾角44°～53°。
路基设计—路基边坡稳定性分析
简单二条分、法动适态用于弯边沉坡检有不测同的土层、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。
三、平整度检测
二、动态弯沉检测 三、平整度检测
二、动态弯沉检测 三、平整度检测
瑞典条分法是所有条分法的雏形。在它的假定中，滑裂面为圆弧面，忽略
孔隙水压二力、的动产生态，弯使沉土体检作测用有动、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）三振、动的平作整用度：如检地测震的反复作用下，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。
失稳土体二的、滑动动面态近弯似直沉线检形态测。直线法是假定路基边坡滑坍时，滑动面为
一平面，它适合于砂性类土填筑的路基边坡稳定性计算。原地面为近似直线的
陡坡路堤三，、如果平接整触面度的检摩测擦力不足，整个路堤亦可能沿原地面成直线形态下滑。
二、动态弯沉检测
三、平整 度检测
按照公路的有关设计规范，路堤边坡稳定性必须满足下式：
En<0表示不会产生未平衡的推力，按1.25的安全系数考虑，该折线滑动 面路基是安全的。如果En >0则土体的滑动稳定性不满足要求，必须对土体 采取加固措施。
不二平、衡动推力态法弯在划沉分检土测条后，其计算针对每一土 条分别进行,将上一土
条计算出的剩余滑动力施加在下一土条上，如果计算出的剩余滑动力小于
如此反二复、迭动代，态直弯至前沉后检两测次的Fs值非常接近。通常只要迭代3~4次,就可
以得到满足精度要求的解，而且迭代通常是收敛的。
三、平整度检测
4.圆弧滑动面假定的圆心辅助线的确定方法 1）4.5H法
用理正岩土计算边坡稳定性
运用《理正岩土边坡稳定性分析》宇文皓月作定量计算（整理人：朱冬林，2012-2-21）1、我目前手上理正岩土的版本为 5.11版，有新版本的请踊跃报名，大家共同进步！2、为什么要用理正岩土边坡稳定性分析？现在山区公路项目地形条件越来越复杂，对于一些斜坡（指一般自然坡）或边坡（指开挖后的坡体）的稳定性评价是不成防止，比方桥位区沿斜坡布线，桥轴线与坡向大角度相交，自然坡度20～40°，覆盖层比较厚，到底是稳定还是不稳定？会不会有隐患和危险？势必困扰每个勘察技术人员，说它稳定吧，又怕将来出问题，说不稳定，目前又没有出现开裂变形滑动迹象，那在陈述中如何评价桥址的平安性？再比方，路线从大型堆积体上经过，究竟稳定性如何评价？仅靠钻探或地质调查无法对其稳定性进行合理评价。
这时候，就要辅以定量分析计算来提供证据了。
还有，我们在陈述中提路堑边坡的岩土经验参数，经常遭设计诟病，按陈述中提的参数，自然坡都垮得一塌糊涂了，更不要说开挖了。
我们在正式陈述中提出“问题参数”会大大降低了勘察在设计心目中的光辉（灰）形象。
如果我们事先对自然斜坡的横断面进行过初步计算，提出的参数就不会太离谱，势必给设计留下“很专业”的印象。
3、是否好用？很好用。
在保宜项目我一天计算几十个断面，既有效又快。
4、断面图能不克不及直接从CAD图读入？可以。
只需事先转化为dxf即可（用dxfout命令保管）。
对图形的条件是所有的线段都是直线段组成（对于多段线需要炸开，对于样条曲线可以用多段线描一下再炸开即可），另外图形鸿沟要封闭（事先可以用填充命令试一下，看各个区域是否封闭）。
注意，图中只能有直线段，不克不及有其它图元（记得按上面操纵完后，全选（Ctrl+A）,看“属性”（Ctrl+1），全部为直线，则OK）。
5、下面结合实例讲解计算过程，包管学一遍就上手。
以土质边坡计算为例（最经常使用）进入土质边坡稳定性分析程序“复杂土层土坡稳定计算”，确定（是不是很复杂？放心，纸老虎而已）点选“增”，第一次用就选“系统默认例题”，后面重复计算就可以选“前一个例题”（其它的大家试一下就了解了）以前常听说“搜索滑面”强大功能，马上就可以轻松实现了……读入dxf图（上面是CAD中作好的图，现在要删掉大部分内容，只保存地层线、鸿沟）（对于上图中无足轻重的小夹层，也可以有选择地去掉，以简化断面图）把简化后的剖面图dxfout存为“***大桥SZK45-SZK55.dxf”，（注意，图中除直线段外不克不及有任何其它图元，而且各个区域必须封闭，否则将来软件就读不了）“是”，读入“***大桥SZK45-SZK55.dxf”右键点击上面窗口中找到左边角点的编号（为边坡计算的坡面角点）或者上图中较低位置的转角点都可，看你对可能剪出范围的理解（很难用文字表述，大家多试两次就明白了），右键菜单窗口里面的几个功能都要试一下，很有用的。
路基边坡稳定性分析计算
4 路基边坡稳定性分析计算
一、适用条件
直线法
1. 砂类土的路堤和路堑； 2. 有近似直线的软弱夹层的路堑； 3. 单坡的陡坡路堤。
4 路基边坡稳定性分析计算
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：
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；
＞1，稳定
k
抗滑力（矩）＝ 下滑力（矩）
＝1，临界
＜1，不稳定
稳定系数：
4 路基边坡稳定性分析计算
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
c、、，γ ：填土－路堤一致，天然－路堑
多层土体：利用加权平均法
c 1
H
n
ci hi
i 1
tg 1
Hபைடு நூலகம்
n
h itgi
i 1
缺点：不能分析下滑体的中的真实内力和反力，不能得到其中 的应力和变形，只有一个安全系数。
4 路基边坡稳定性分析计算
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
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
4 路基边坡稳定性分析计算
2. 均质砂类土路堑边坡（解析法）
其中：
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K371+120~K371+180路堑边坡稳定性分析与计算该段路堑轴线走向NW左边坡为顺向坡，右边坡为逆向坡。
由于此处裂隙发育一般，故其稳定性较好。
这里主要对左边坡进行稳定性分析与计算。
一有关工程地质条件
根据地勘资料，该段出露地层主要为绢云母钠长片岩，片理产状355°∠27°~41°。
片理及层面裂隙发育
局部片理弯曲水文地质条件简单，此处可不考虑对边坡稳定性的影响。
最大坡高为24.7米，路堑段长60米。
经过分析，选择全强风化岩石与弱风化岩体接触带为滑动面。
二分析方法
根据掌握的本地工程地质资料，此处采用工程地质法与力学分析法进行分析。
三工程地质法
根据《路基设计原理与计算》，边坡为顺向坡时，当岩层倾角ω＜15，边坡稳定；当岩层倾角ω＞50，边坡属于基本ω=15~50时，边坡不稳定。
结合该处实际条件，可以认为该边坡不稳定
四力学分析法
根据《路基设计原理与计算》，边坡为顺向坡时，当边坡角а大于岩层倾角ω或存在软弱结构面时，部分岩体可能沿层面或结构面等滑此时近似认为滑面为直线形，利用下式计算边坡的稳定系数。
Q=0.5*H^2*г/(sinω*sinа)*sin(а-ω)=222.7
K=(Q*cosω*tanψ+c*L)/Q*sinω217.2818
0.655667186182.412934.8689
其中，ω——岩层倾角，此处为0.61086523835
а——边坡角，此处为0.674740942 1.25
ψ——滑面内摩擦角，此处为0.26179938815
г——滑体平均容重，此处为25KN/m3
hx——滑体高度，此处为10m
c——滑面粘聚力，此处为2Kpa
根据以上计算，该边坡不稳定
T=(K*Q*sinω-(Q*cosω*tanψ+c*L))=107.8KN/m
综合以上分析，该边坡不稳定需要治理
β=90-а-10=0.722
Tm=T/(cosβtanψ+sinβ)=125.2KN/m
2528
187.727799100.1125.5不考虑锚杆沿滑面切向方向的分力
Tm=T/(cosβtanψ)=536.1KN/m
804.0997559 6.40463 1.50 2.121
7
对于右边坡，影响其稳定性结构面为裂隙面，
发育
单，此处可不考虑其
ω＞50，边坡属于基本稳定的范围；
层面或结构面等滑动，。