边坡稳定性分析共45页文档
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属于中等透水性的土如亚粘土、亚砂 土等作路堤填料，在水位降落时，对 边坡稳定性影响较大，需考虑动水压 力。
浸水路堤填料最好用渗水性强的材料， 如石质坚硬不易风化的块石、片石、 碎砾石、砂砾等。若附近无此类填料 或从远运不经济时，可采用粘性土， 但必须夯实。对浸水易崩解、溶解或 风化的岩石应禁止使用。
验算数据的选择
验算时所采用的数据，最好都有试验依据。不可 能时应按P24页表格选用数据。
在参数的选择中C， 较难确定，在基底开挖台阶 时，可在填土与基底的C， 值中取两者中较小的。 再不设台阶的山坡上，考虑到水沿滑动面的渗流 影响，C值一般较小可以忽略不计。f值一般在 0.25~0.60之间。
平面 直线
曲面 曲线
折线
影响因素： 1、土质，强度、密实程度、施工过程； 2、水的影响； 3、边坡的形状和高度； 4、其它外荷载的作用。
设计方法分类：
力学验算法（数解法、图解法）
利用C、Ф、Υ半理论计算方法
工程地质法
比拟法：利用工程地质相近性原则
分析法：路堑边坡受岩层构造面控制，产 状与路线走向的关系
在坡度较大的山坡上修筑路堤，因 下滑力较大，填土有时会产生沿山 坡下滑的现象，严重威胁道路畅通 和行车安全。再设计这类路基时， 需验算路堤的滑动稳定性。当不能 保证路基稳定时应采取一定的稳定 或加固措施。
可能的滑动形式
1、基底为基岩或为稳定山坡，地面横坡较 大，可能沿基底接触面产生滑动。
2、基底为不稳定的山坡覆层，下卧层岩 层又为陡坡，路堤可能随同基地覆盖层沿 倾斜基岩滑动。
α
下滑力 T=Qsinα 抗滑力 R= Qcos αtanφ +CL
K=R/T
K=（ Qcos αtanφ +CL ）/ Qsinα
K>1 K= 1 K<1 C=O
稳定 极限状态 不稳定
天然休止角
再假设滑动面，计算安全系数（稳定 系数），作K=f(α)关系曲线，确定最 小的安全系数，判断其是否稳定。
2、特点： 浸水路堤除承受普通路堤外力和自重外，还要
受到水的浮力和渗透动水压力的作用；及两侧的 静水压力的作用。水位上涨，水从边坡的一侧或 两侧渗入路堤内；而当水位降落时，水又从堤内 向外渗出。渗透速度随土的性质而异。
3、填料的影响
以粘性土填筑的路堤达到最佳密实度 后透水性很弱，以砂砾石填筑的路堤， 由于孔隙大，透水性强。这两种土对 于边坡稳定性影响都不大。
面积s
h0=NG/BLγ
h0
第二节 边坡稳定性力学验算法
一、直线法 二、圆弧法
一、直线法
基本假定： 1、假定滑动土体是作整体滑动，滑动体
是刚体；
2、极限平衡状态只是在破裂面上达到；
3、不考虑内应力作用。
适用于松散土体（砂、砾、石 等）填筑的路堤、多坡滑坍时的 力学验算，验算的方法是假设滑 动面通过坡脚或变坡点，计算填 土沿滑动面下滑的稳定系数K。
2、圆心辅助线的确定
4.5H法 36°角法
4.5H法 d
查表得β1、 β2
源自文库
β1 A
H
B
h0
i
H
h
4.5H c
36°角法
五个点
0.3H 0.3H
36°(0.25+0.4)H
二、浸水路堤边坡稳定性验算
一）、渗透动水压力的作用
1、定义： 受到季节性或长期浸水的沿河路堤，河滩路堤
及桥头引道等均为浸水路堤。
路基的稳定性，一般取决于边坡的 稳定性和地基的稳定性，路线在跨 越深沟或高架桥的桥头引道都要修 筑高填土路堤，一般对此要进行个 别设计，进行稳定性验算。
路基的稳定性分析的目的，就是要 确定一个合理的路基形式，选择一 个经济、稳定的边坡值，为是否进 行路基防护、加固提供依据。
一、原理及方法 边坡滑动面形状
一、边坡稳定性验算的数据的确定
一般物理性质实验 含水量、容重
标准击实实验
最佳含水量、最大密实度
剪切实验
C、Ф值
1、多层土体验算数据的确定
C1h1+c2h2+c3h3+
C =————————
∑h
h1 c1 h2 c2 h3 c3
2、边坡坡度的取值
平均坡度法 连线法
3、荷载当量高度
按汽车荷载最不利情况来考虑， 按车辆荷载的作用面积，把它 的作用效果用相当的土体高度 来替代，称为均布等代土层， 换算高度称为当量高度。
二、渗透动水压力的计算
大小： D=I Ωγ 方向：
渗透水压力D作用与浸溶线以下土体的重心 平行与水力坡降I。可按下式简化计算。 作用点：
重心
三、浸水路堤边坡稳定性验算
最不利情况一般发生在最高洪水位 骤然降落的时候。
K=M抗/M滑=R（f
要区别对待浸水和未浸水土条的单位体积重量。
陡坡路堤稳定性验算
1、条分法
基本方法：
0
x
y
把土体划分为若干小段，每一小段的重量Q包括 小段土体重和上部作用荷载。
把小段的重量Q分解为垂直于小段滑 动面的垂直方向N（N=QCOSα）和 切于该滑段的切向方向T（T= QSINα）
α Q
滑动面上的可能反力有摩擦力Nf和 粘聚力CL，假定土条间无侧向力作 用，或若有但于滑弧的切向方向。
3、当基底为较厚的软弱土层时，路堤连同 其下的软弱土层沿软弱层中某一最弱的滑 动面滑动。
填料和基底都是不宜风化的基岩， 坡度陡于1：2.0。一般坡度陡于1： 2.5时即需采用稳定性措施。
4、当陡坡路堤基底的沿层与山坡一致时， 会沿某一最若的层面滑动。
5、陡坡路堤可能的滑动通常按上述的横 断面方向考虑，但实际上也会出现纵向滑 动的情况，设计时必须慎重考虑路线位置 与地形地质构造的关系。
要分析：
1）地质情况 工程特点、成因、成分、密实程度
2）自然条件 气候、水文、温度
3）其它 边坡方位、高度、开挖方法、深孔爆破
4）配合土工实验
设计方法的选择: 应根据土石成分及其表现的性质来确
定，一般的的选择方法是：
土质 采用“力法”
岩质 采用“工法”为主，“力法” 为辅
边坡稳定性验算的计算参数
一般要求K≥ 1.25， 否则需要重新计算。
k
α
由于各种方法均有一些概况的假定，土 工实验数据也有一定的局限性，以及施工 上，气候条件等因素影响，所以K一般取 用1.25~1.5
二、圆弧法
圆弧法又分为瑞典法及简化法。最常 见的是条分法。
这种方法适用于粘土填筑的路基边坡， 滑动时滑动面近似为曲面，为简化计 算，通常假定为一圆弧状，滑动面一 般通过坡脚，有时也可能通过变坡点。
浸水路堤填料最好用渗水性强的材料， 如石质坚硬不易风化的块石、片石、 碎砾石、砂砾等。若附近无此类填料 或从远运不经济时，可采用粘性土， 但必须夯实。对浸水易崩解、溶解或 风化的岩石应禁止使用。
验算数据的选择
验算时所采用的数据，最好都有试验依据。不可 能时应按P24页表格选用数据。
在参数的选择中C， 较难确定，在基底开挖台阶 时，可在填土与基底的C， 值中取两者中较小的。 再不设台阶的山坡上，考虑到水沿滑动面的渗流 影响，C值一般较小可以忽略不计。f值一般在 0.25~0.60之间。
平面 直线
曲面 曲线
折线
影响因素： 1、土质，强度、密实程度、施工过程； 2、水的影响； 3、边坡的形状和高度； 4、其它外荷载的作用。
设计方法分类：
力学验算法（数解法、图解法）
利用C、Ф、Υ半理论计算方法
工程地质法
比拟法：利用工程地质相近性原则
分析法：路堑边坡受岩层构造面控制，产 状与路线走向的关系
在坡度较大的山坡上修筑路堤，因 下滑力较大，填土有时会产生沿山 坡下滑的现象，严重威胁道路畅通 和行车安全。再设计这类路基时， 需验算路堤的滑动稳定性。当不能 保证路基稳定时应采取一定的稳定 或加固措施。
可能的滑动形式
1、基底为基岩或为稳定山坡，地面横坡较 大，可能沿基底接触面产生滑动。
2、基底为不稳定的山坡覆层，下卧层岩 层又为陡坡，路堤可能随同基地覆盖层沿 倾斜基岩滑动。
α
下滑力 T=Qsinα 抗滑力 R= Qcos αtanφ +CL
K=R/T
K=（ Qcos αtanφ +CL ）/ Qsinα
K>1 K= 1 K<1 C=O
稳定 极限状态 不稳定
天然休止角
再假设滑动面，计算安全系数（稳定 系数），作K=f(α)关系曲线，确定最 小的安全系数，判断其是否稳定。
2、特点： 浸水路堤除承受普通路堤外力和自重外，还要
受到水的浮力和渗透动水压力的作用；及两侧的 静水压力的作用。水位上涨，水从边坡的一侧或 两侧渗入路堤内；而当水位降落时，水又从堤内 向外渗出。渗透速度随土的性质而异。
3、填料的影响
以粘性土填筑的路堤达到最佳密实度 后透水性很弱，以砂砾石填筑的路堤， 由于孔隙大，透水性强。这两种土对 于边坡稳定性影响都不大。
面积s
h0=NG/BLγ
h0
第二节 边坡稳定性力学验算法
一、直线法 二、圆弧法
一、直线法
基本假定： 1、假定滑动土体是作整体滑动，滑动体
是刚体；
2、极限平衡状态只是在破裂面上达到；
3、不考虑内应力作用。
适用于松散土体（砂、砾、石 等）填筑的路堤、多坡滑坍时的 力学验算，验算的方法是假设滑 动面通过坡脚或变坡点，计算填 土沿滑动面下滑的稳定系数K。
2、圆心辅助线的确定
4.5H法 36°角法
4.5H法 d
查表得β1、 β2
源自文库
β1 A
H
B
h0
i
H
h
4.5H c
36°角法
五个点
0.3H 0.3H
36°(0.25+0.4)H
二、浸水路堤边坡稳定性验算
一）、渗透动水压力的作用
1、定义： 受到季节性或长期浸水的沿河路堤，河滩路堤
及桥头引道等均为浸水路堤。
路基的稳定性，一般取决于边坡的 稳定性和地基的稳定性，路线在跨 越深沟或高架桥的桥头引道都要修 筑高填土路堤，一般对此要进行个 别设计，进行稳定性验算。
路基的稳定性分析的目的，就是要 确定一个合理的路基形式，选择一 个经济、稳定的边坡值，为是否进 行路基防护、加固提供依据。
一、原理及方法 边坡滑动面形状
一、边坡稳定性验算的数据的确定
一般物理性质实验 含水量、容重
标准击实实验
最佳含水量、最大密实度
剪切实验
C、Ф值
1、多层土体验算数据的确定
C1h1+c2h2+c3h3+
C =————————
∑h
h1 c1 h2 c2 h3 c3
2、边坡坡度的取值
平均坡度法 连线法
3、荷载当量高度
按汽车荷载最不利情况来考虑， 按车辆荷载的作用面积，把它 的作用效果用相当的土体高度 来替代，称为均布等代土层， 换算高度称为当量高度。
二、渗透动水压力的计算
大小： D=I Ωγ 方向：
渗透水压力D作用与浸溶线以下土体的重心 平行与水力坡降I。可按下式简化计算。 作用点：
重心
三、浸水路堤边坡稳定性验算
最不利情况一般发生在最高洪水位 骤然降落的时候。
K=M抗/M滑=R（f
要区别对待浸水和未浸水土条的单位体积重量。
陡坡路堤稳定性验算
1、条分法
基本方法：
0
x
y
把土体划分为若干小段，每一小段的重量Q包括 小段土体重和上部作用荷载。
把小段的重量Q分解为垂直于小段滑 动面的垂直方向N（N=QCOSα）和 切于该滑段的切向方向T（T= QSINα）
α Q
滑动面上的可能反力有摩擦力Nf和 粘聚力CL，假定土条间无侧向力作 用，或若有但于滑弧的切向方向。
3、当基底为较厚的软弱土层时，路堤连同 其下的软弱土层沿软弱层中某一最弱的滑 动面滑动。
填料和基底都是不宜风化的基岩， 坡度陡于1：2.0。一般坡度陡于1： 2.5时即需采用稳定性措施。
4、当陡坡路堤基底的沿层与山坡一致时， 会沿某一最若的层面滑动。
5、陡坡路堤可能的滑动通常按上述的横 断面方向考虑，但实际上也会出现纵向滑 动的情况，设计时必须慎重考虑路线位置 与地形地质构造的关系。
要分析：
1）地质情况 工程特点、成因、成分、密实程度
2）自然条件 气候、水文、温度
3）其它 边坡方位、高度、开挖方法、深孔爆破
4）配合土工实验
设计方法的选择: 应根据土石成分及其表现的性质来确
定，一般的的选择方法是：
土质 采用“力法”
岩质 采用“工法”为主，“力法” 为辅
边坡稳定性验算的计算参数
一般要求K≥ 1.25， 否则需要重新计算。
k
α
由于各种方法均有一些概况的假定，土 工实验数据也有一定的局限性，以及施工 上，气候条件等因素影响，所以K一般取 用1.25~1.5
二、圆弧法
圆弧法又分为瑞典法及简化法。最常 见的是条分法。
这种方法适用于粘土填筑的路基边坡， 滑动时滑动面近似为曲面，为简化计 算，通常假定为一圆弧状，滑动面一 般通过坡脚，有时也可能通过变坡点。