第四章（路基穩(wěn)定性分析計(jì)算）

1第四章

路基邊坡穩(wěn)定性設(shè)計(jì)§

4-1

概述§

4-2

直線滑動(dòng)面的邊坡穩(wěn)定性分析§

4-3

曲線滑動(dòng)面的邊坡穩(wěn)定性分析§

4-5

浸水路堤的穩(wěn)定性分析§

4-4

陡坡路堤穩(wěn)定性分析§

4-6

路基邊坡抗震穩(wěn)定性分析2§4-1

概述

邊坡穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的對(duì)象:

高填深挖路堤、陡坡路堤、浸水路堤、以及滑坡或軟土等不利

條件下的特殊路基1:m坡腳圓中點(diǎn)圓坡外圓直線形（砂性土）圓弧形（粘性土）破裂面的位置情況

3§4-1

概述失穩(wěn)巖土體的型態(tài)特征:4§4-1

概述一、邊坡穩(wěn)定的原理§4-1

概述為能求解這些靜不定問(wèn)題，需要做些假定，使其成為靜定問(wèn)題：路基邊坡穩(wěn)定的力學(xué)計(jì)算基本方法是分析失穩(wěn)滑動(dòng)體沿著滑動(dòng)面上的下滑力T與抗滑力R,按照平衡原理，取兩者之比值為穩(wěn)定系數(shù)K

1

2

5~

.

1

2

0

.

5

RTK

6

§4-1

概述

二、邊坡穩(wěn)定性分析的計(jì)算參數(shù)（一）土的計(jì)算參數(shù)路基穩(wěn)定性分析所需土的實(shí)驗(yàn)資料7

§4-1

概述（一）土的計(jì)算參數(shù)8

§4-1

概述（二）邊坡穩(wěn)定性分析邊坡的取值9

§4-1

概述（三）汽車(chē)荷載當(dāng)量換算10§4-1

概述三、邊坡穩(wěn)定性分析方法11力學(xué)分析法12§

4-2直線滑動(dòng)面的邊坡穩(wěn)定性計(jì)算砂類(lèi)土邊坡用試算法13試算法基本步驟Hf

W

cos

cLW

sin

HL

sin

（

）2

sin

K

f

ctg

NWBDA1:m

N

TtgφcLα解析法

2c

H

因

W

則

sin

sin

（

）sin

2c

HK

(

f

0)ctg

0ctg(

)令

0

dKd

由

0，得最危險(xiǎn)破裂面傾角

最小穩(wěn)定系數(shù)為:

Kmin

（2

0

ctg

）m

2

0(

f

0)csc

14對(duì)于沙性土的路塹邊坡，如右圖所示。土楔ABD沿破裂面AD,其穩(wěn)定系數(shù)為：

K

hohiH15Xib

iRIN

iτiφαiW

li§4-3圓弧滑動(dòng)面的邊坡穩(wěn)定性計(jì)算圓弧法假定滑動(dòng)面為一圓弧。適用于:邊坡有不同的土層；均質(zhì)的土邊坡，部分被淹沒(méi)；均質(zhì)土壩，局部發(fā)生滲漏；邊坡為折線或臺(tái)階形的粘土性路基或路塹。16圓弧法：基本步驟17圓弧法：基本步驟18圓弧法：確定極限穩(wěn)定系數(shù)19圓弧法：確定圓心輔助線20圓弧法：確定圓心輔助線21圓弧法：確定圓心輔助線圓弧法：例題求解作業(yè)：路基高度16m（上層9m，下層7m），中層兩側(cè)各有3.5m的護(hù)坡道，頂寬9m。土的粘聚力c=10KPa，內(nèi)摩擦角20度，容重16.5KN/m3

，荷載為掛車(chē)-80。試分析其邊坡穩(wěn)定性。23圓弧法：例題求解24圓弧法：例題求解25圓弧法：例題求解26圓弧法：例題求解27圓弧法：條分法的表解法

如圖4-9，將土體劃分成各個(gè)小塊，其高為a，寬為b，滑弧全長(zhǎng)為L(zhǎng)，將三者換成成邊坡高度H的表達(dá)式，即28圓弧法：條分法的表解法圓弧法：條分法的表解法

該法供擬定設(shè)計(jì)方法或粗略估算用。應(yīng)用時(shí)按坡率

m

查表4-3計(jì)算O1～O5五組圓心所對(duì)應(yīng)的K

值,

Kmin值即為最危險(xiǎn)滑動(dòng)圓心位置時(shí)的穩(wěn)定系數(shù)。

2930圓弧法：條分法的表解法31圓弧法：條分法的表解法32圓弧法：條分法的表解法33圓弧法：條分法的表解法34圓弧法：條分法的表解法35

圓弧法：條分法的圖解法圓弧滑動(dòng)面的圖解法有多種，其中之一是公式（4-9）取K=1.0(極限平，則有

I

1

A

f

B

c

H衡條件下)。令

I

對(duì)不同土層和邊坡的路基，做大量的運(yùn)算，其中A與B是邊坡角的函數(shù)，運(yùn)算結(jié)果繪制成圖4-11。

在已知土質(zhì)條件下，可查圖確定任意角度H時(shí)的邊坡角，或指定邊坡角，確定H值。36穩(wěn)固山坡上的路堤,除了邊坡可能出現(xiàn)失穩(wěn),還有可能沿著直線或折線這樣固定滑動(dòng)面產(chǎn)生失穩(wěn)。如陡峭的地面線、基底軟弱的坡積層界面或?qū)訝顦?gòu)造強(qiáng)度不均勻的巖土層界面等。

陡坡路堤穩(wěn)定性:

陡坡（地面橫坡度大于1:

2.5）或不§4–

4

陡坡路堤穩(wěn)定性陡坡路堤邊坡穩(wěn)定性分析方法：1.

直線法2.

折線法：滑動(dòng)面為多個(gè)坡度的折線傾斜面時(shí)，將滑動(dòng)面上土體折線劃分為若干條塊，自上而下分別計(jì)算每個(gè)土體的剩余下滑力，根據(jù)最后一塊的剩余下滑力的正負(fù)值確定其整體穩(wěn)定性。剩余下滑力等于或小于零時(shí)，認(rèn)為穩(wěn)定；大于零時(shí)則不穩(wěn)定，必須采取穩(wěn)定措施。E

T

§4–

4

陡坡路堤穩(wěn)定性折線法（或剩余下滑力法/傳遞系數(shù)法):

所謂剩余下滑力

E

是指土坡滑動(dòng)力T

與計(jì)入穩(wěn)定系數(shù)K

值后的抗滑力R之差值。即（坡腳處）的

En值的正負(fù)

值確定其整體穩(wěn)性。若En≤0,

則穩(wěn)定；否則判斷失穩(wěn)。

37134

2αα12

R

K該方法是以最后一塊

驗(yàn)算方法

T1W

1E1⑴

將土體按地面變

坡點(diǎn)垂直分塊后自α

上而下分別計(jì)算各

E1

土塊的剩余下滑力α21α

1

α

E21

N1τ1T2

W2

N2

τ2[

1K⑵自第二塊開(kāi)始,

均需計(jì)入上一條塊剩余下滑力對(duì)本條塊的作用

把其當(dāng)作作用于本塊的外力,方向平行于上一塊土體滑動(dòng)面。⑶Ei計(jì)算的結(jié)果若出現(xiàn)負(fù)值,計(jì)算Ei+1時(shí),公式中Ei以零值代入。

En

Wnsin

n

En

1cos(

n

1

n)

Wncos

En

1sin(

n

1

n)]tan

n

cln

1K

1

3839

滲透動(dòng)水壓力的作用§4-5浸水路堤的穩(wěn)定性驗(yàn)算40

滲透動(dòng)水壓力的作用41

滲透動(dòng)水壓力的計(jì)算42

浸水路堤邊坡穩(wěn)定性計(jì)算43

浸水路堤邊坡穩(wěn)定性計(jì)算44

浸水路堤邊坡穩(wěn)定性計(jì)算45

浸水路堤邊坡穩(wěn)定性計(jì)算1.2.3.4.5.6.7.8.9.

第四章

路基邊坡穩(wěn)定性設(shè)計(jì)思考題邊坡的穩(wěn)定性驗(yàn)算有幾種?

各適用于哪些場(chǎng)合?路基邊坡穩(wěn)定性跟哪些因素有關(guān)?穩(wěn)定性驗(yàn)算的基本