《路基稳定性》PPT课件

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⑵ 折线法：当滑动面为多个坡度的折线倾斜面时，可将滑动面 上土体按折线段划分为着干条块，自上而下分别计算各土体的 剩余下滑力，根据最后一块的剩余下滑力的数值判断路堤的整 体稳定性。稳定分析过程如下：
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最后一块土体的下滑力大于零时，则认为路堤不稳定；否
则，认为路堤是稳定的。
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第三节曲线滑动面的边坡稳定性分析
土的粘力使边坡滑动面多呈现曲面，通常假定为圆弧滑 动面。
圆弧滑动面的边坡稳定的计算方法有条分法及简化的 表解和图解法等。圆弧法适用于粘土，土的抗力以粘聚力 为主，内摩擦力力较小。边坡破坏时，破裂面近似圆柱形。 1.原理:将圆弧滑动面上的土体划分为若干竖向土条，依次 计算每一土条沿滑动面的下滑力和抗滑力，然后叠加计算 出整个滑动土体的稳定性。 2、适用条件：成层，匀质边坡；各种形式的粘性路基，路 堑边坡。
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4 荷载当量高度计算 把车辆荷载换算成当量土柱高，即以相等压力的土层
厚度来代替荷载，叫当量高度，用h0表示
h0 NQ/LB
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沿线路走向
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横断面
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第二节直线滑动面的边坡稳定性分析
1、适用范围 直线法适用于不纯净的匀质砂土和砂性土（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。
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2、圆弧滑动面的图式
重点：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。
4.5H法：过E向下作垂直
EF=H，过F作水平线FM=4.5H， 过E作一线EI与ES夹β1角，过S 作IS与水平线夹角β2，交于I点， 连IM作延长线，在其上取O1、 O2、O3点，求K1、K2、K3，取 小值。
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。
路基边坡稳定计算，稳定系数：
K 下 抗 滑 滑 力 力 R T Q • c o Q s• • s itn a n c L
安全系数K一般采用1.20~1.30，作为边坡路基稳定性 分析的极限值
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滑动； 2）路堤修筑在较厚的软弱土层上，路堤连同其下的软弱
土层沿某一滑动面滑动； 3）基底岩层强度不均匀，致使路堤沿某一最弱层面滑动。
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3、陡坡路堤稳定性分析(补充)：
陡坡路堤产生下滑的主要原因是地面横坡较陡、基底土 层软弱或强度不均匀，因此，计算参数应取滑动面附近较软 弱的土的实测数据，并考虑浸水后的强度降低。一般可在基 底开挖台阶时选择测试数据中较低的值并按受水浸湿的程度 予以适当折减。
力学验算法又叫极限平衡法，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。因此，根据滑动面形状的不
同，又分为直线法，圆弧法和折线法三种。
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力学验算的基本假定是： 1）破裂面以上的不稳定土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）土的极限状态只在破裂面上达到平衡 3）极限滑动面位置要通过试算来确定。
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大量计算表明
①当土的内摩擦角=0时，最危险圆弧滑动面为一通过坡脚 的圆弧，其圆心为I点。
②当土的内摩擦角不为0时，最危险圆弧滑动面也为一通过 坡脚的圆弧，其圆心在IM的延长线上。
⑵ 36°线法
①由荷载换算土柱高顶点作与水平线成36°角的线EF，即 得圆心辅助线。
②由坡顶处作与水平线成36°角的线EF，即为圆心辅助线。
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条分法分析步骤I
βi
B
d
c
H
i A
ab Wi
Ti Ni
静力平衡
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1.按比例绘出土坡剖面
2.任选一圆心O，确定
滑动面，将滑动面以上 土体分成几个等宽或不 等宽土条 3.每个土条的受力分析
i
Ni li
1
li
Wi c
osi
i
Ti li
1 li Wi
sini
Ni Wicosi
Ti Wisini 23
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◆2、试算法
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二、解析法
要求得稳定性系数的最小值 需对上式进行求导，取得：
dK /d0
Fra Baidu bibliotek
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陡坡路堤及其稳定性(补充)
1、陡坡路堤 陡坡路堤是指修筑在陡坡（地面横坡大于1:2-1:2.5）上
及不稳固山坡上的路堤 2、陡坡路堤的稳定性问题：
路堤有沿陡坡或不稳定山坡下滑的可能性，涉及稳定问 题，有以下几种可能情况： 1）基底接触面较陡或强度较弱，路堤整体沿基底接触面
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3、计算式
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计算步骤：
1、过边坡脚取圆弧，划分一定宽度的垂直土条。一般取宽 度2－4m。 2、计算每条土重,并进行分解 3、计算每一小段滑动面上的抗滑力矩和滑动力矩。 4、计算总的抗滑力矩和滑动力矩 5、求稳定系数
条分法是一种试算法，应选取不同圆心位置和不同半径进 行计算，求最小的安全系数，如果Kmin=1.25-1.50之间，则 边坡稳定，否则重新计算。
陡坡路堤的稳定性分析假定路堤整体沿滑动面下滑，因 此，稳定性分析方法可按滑动面形状分为直线法和折线法。
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陡坡路堤稳定性分析方法
⑴ 直线法：当基底为单一坡面，土体沿直线滑动面整体下滑 时，可用直线滑动面法进行分析。稳定系数按下式计算：
F=(Q+P)cos×f + cL T=(Q+P)sin 稳定系数： K=F/T
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汶川彻底关大桥
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汶川彻底关大桥
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2、影响路基边坡稳定性的因素 1).边坡土质 2).工程质量与经济
3).边坡的几何形状 4).水文条件 5).地震及其他震动荷载
3、边坡稳定性设计方法 路基边坡稳定性分析与验算的方法很多，归纳起来
有力学验算法（力学分析法和图解法）和工程地质法两大类。
第四章 路基稳定性 设计
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第一节 概述
1、边坡失稳现象 路基边坡滑坍是公路上常见的破坏现象之一。在
岩质或土质山坡上开挖路堑，有可能因自然平衡条件 被破坏或者因边坡过陡，使坡体沿某一滑动面产生滑 坡。对河滩路堤、高路堤或软弱地基上的路堤，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。