路面路基工程 第四章 路基穩(wěn)定性分析計(jì)算

第四章路基穩(wěn)定性分析計(jì)算

designofslope

stabilization§4-1概述analysisrationaleandmethodsofslopestabilization一.邊坡穩(wěn)定原理disciplineofslopestabilization滑動(dòng)面形狀:thetypeofslidingplane直線〔砂性土〕straightline(sandsoil)曲線〔粘性土〕Curve(claysoil)折線〔陡坡路堤〕meanderline(steepembankment)計(jì)算路基邊坡穩(wěn)定性的方法：工程地質(zhì)法engineeringgeologymethod力學(xué)分析法mechanicsanalysismethod圖解法diagrammethod計(jì)算路基邊坡穩(wěn)定性的根本方法：分析失穩(wěn)滑動(dòng)體沿滑動(dòng)面上的下滑力T與抗滑力R，按靜力平衡原理，取兩者的比值為穩(wěn)定系數(shù)K。K=1，邊坡處于極限平衡狀態(tài)K小于1，邊坡不穩(wěn)定K大于1，邊坡穩(wěn)定K在1.2~1.25做為路基邊坡穩(wěn)定的界限值。行車荷載是邊坡穩(wěn)定的主要作用力之一，計(jì)算時(shí)采用換算成相當(dāng)于路基巖土層厚度，計(jì)入滑動(dòng)體的重力中去。超靜定問題Redundancyproblem靜力平衡問題Staticbalanceproblem1、假設(shè)條件assumptiveconditions在用力學(xué)邊坡穩(wěn)定性分析法進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析時(shí)，都按平面問題來處理；2〕砂性土和礫石采用直線破裂面法;3〕粘性土采用圓弧破裂面法;2.假設(shè)條件assumptiveconditions1〕不考慮滑動(dòng)土體本身內(nèi)應(yīng)力的分布；2〕認(rèn)為平衡狀態(tài)只在滑動(dòng)面上到達(dá)，滑動(dòng)土體整體下3〕極限滑動(dòng)面位置通過試算確定

二.邊坡穩(wěn)定性分析的計(jì)算參數(shù)calculatingparametersofslopestabilizationanalysis1.土的計(jì)算參數(shù)calculatingparametersofsoil1〕路塹或天然邊坡cuttingornaturalslope2〕路堤邊坡embankmentslope2.邊坡穩(wěn)定性分析邊坡的取值slopestabilizationanalysisandthevaluecalculationofslope

3.汽車荷載當(dāng)量換算

equivalentconversionofautomobileloads

當(dāng)量土柱高

equivalentearthpillarheighth0

三.邊坡穩(wěn)定性分析方法Analysismethodsofslopestabilization

力學(xué)分析法和工程地質(zhì)法MechanicsanalysismethodsEngineeringgeologymethods1.力學(xué)分析法

Mechanicsanalysismethods1〕數(shù)解法mathematicsanalysismethod2〕圖解法graphicalanalysismethod3)表解法tableanalysismethod2.工程地質(zhì)法

Engineeringgeologymethods1〕直線法straightlinemethod使用范圍scopesofusing:砂類土SandSoil路塹

cutting成層砂類土路基Stratifiedsandysoilsubgrade一.試算法二.解析法2〕.圓弧法arcmethod使用范圍scopesofusing粘性土ClaySoil圓弧法〔條分法〕的根本原理與步驟thedisciplineandstepsofarcmethod1.原理靜力平衡法同樣假定土質(zhì)均勻，不計(jì)滑動(dòng)面以外的土體位移所產(chǎn)生的作用力，計(jì)算時(shí)取單位長度，將滑動(dòng)體劃分為假設(shè)干土條，分別計(jì)算各土條對于滑動(dòng)圓心的滑動(dòng)力矩My和抗滑力矩Mo，取兩力矩之比值為穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)穩(wěn)定系數(shù)來判斷邊坡是否穩(wěn)定。b確定圓心輔助線determiningcentralauxiliaryline1〕4.5H法一2〕4.5H法二3〕360法一4〕360法二二.表解法和圖解法§4－2陡坡路堤穩(wěn)定性

Stabilizationofsteepslopeembankment一.陡坡路堤

Steepslopeembankment1.陡坡路堤可能滑動(dòng)面示意圖

Schematicdiagramofpossiblesteepslopedownslide

2.下滑的原因

Causesofdownslide

二.陡坡路堤邊坡穩(wěn)定性分析方法

stabilizationanalysismethodsofsteepslopeembankment1.直線法straightlinemethod

2.折線法

brokenlinemethod§4-3：浸水路堤穩(wěn)定性

Stabilityofinundateembankment一.浸透動(dòng)水壓力的作用

Effectofsoakagehydrodynamicpressure1.路堤內(nèi)浸潤曲線

Soakagecurvedlineintheembankment2.水位變化時(shí)的浸潤曲線

Soakagecurvedlineatthevariationofwaterlevel二.浸透動(dòng)水壓力的曲線

Curvedlineofthesoakagehydrodynamicpressure三.浸水路堤邊坡穩(wěn)定性分析

Stabilityanalysisofinundateslopeofembankment

四.不同條件下的浸水路堤穩(wěn)定性驗(yàn)算

Stabilitycomputationofinundateembankmentundervariousconditions

1、充分壓實(shí)的粘性土浸水路堤

2、透水性良好的浸水路堤作業(yè):1.何謂滑坡，路基邊坡滑坍的原因是什么？2.路基邊坡穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的目的和分析問題的核心是什么？3.路基邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算有哪幾種方法？對于高路堤、巖石類路塹、土路塹各以哪些方法為主進(jìn)行邊坡驗(yàn)算？4.試述直線法穩(wěn)定驗(yàn)算方法、原理與適用范圍場合。5.試述圓弧法穩(wěn)定驗(yàn)算方法、原理與適用場合。6.表解法和圖解法各適用何種條件？多層土體邊坡穩(wěn)定驗(yàn)算處理方法？7.什么情況下需進(jìn)行浸水路堤邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算，與不浸水邊坡驗(yàn)算有何不同。假設(shè)驗(yàn)算結(jié)果為不穩(wěn)定，應(yīng)采取什么措施？第五章

路基防護(hù)與加固

protectionandconsolidationofsubgrade§5-1概述Introduction一、路基防護(hù)與加固的目的Purposesofsubgradeprotectionandconsolidation二、路基防護(hù)與加固的類型typesofsubgradeprotectionandconsolidate1、坡面防護(hù)Slopeprotection1〕定義definition2〕類型type植物防護(hù)和工程防護(hù)protectionwithplantsandprojects§5-2：坡面防護(hù)slopeprotection一、植物防護(hù)protectionwithplants1定義definition2類型type種草plantinggrass鋪草皮layinglawn植樹plantingtrees種草:plantinggrass適合坡面不陡于1：1，且坡面的徑流較小時(shí)，或僅以防止坡面侵蝕為目的。鋪草皮：layinglawn適合于坡面較陡〔可陡于1：1〕，且要短期內(nèi)見效時(shí)采用。種樹：plantingtrees適合于坡度不陡的各種土質(zhì)邊坡，或風(fēng)化嚴(yán)重的巖石邊坡，形成“林蔭大道〞平鋪法horizontallaying疊鋪法Overlappinglaying方格法squaredlaying二、工程防護(hù)protectionwithprojects1定義definition2類型type灰漿防護(hù)dashprotection砂漿抹面mortartop勾縫pointing噴涂spraycoating砌體防護(hù)layingbodyprotection砌石防護(hù)protectionwithlayingblocks、護(hù)面墻protectionwithfacewall灰漿防護(hù):dashprotection采用水泥、石灰類的粒料類混合料,對邊坡進(jìn)行外表罩面或填縫,以防止坡面進(jìn)一步風(fēng)化、剝落合雨水浸入,保證邊坡的穩(wěn)定性.砌體防護(hù):layingbodyprotection采用干砌或漿砌片石、混凝土預(yù)制塊、護(hù)面墻等坡面進(jìn)行防護(hù),其適合于邊坡嚴(yán)重剝落的邊坡,在浸水路堤的路段,防止水對路基邊坡的沖刷和滲入,增強(qiáng)路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性.§5-3：沖刷防護(hù)

protectionagainsterosion一、直接措施

directmeasures1定義

definition2類型

type植物防護(hù)、砌石防護(hù)、拋石防護(hù)、石籠防護(hù)

vegetableprotectionstonewallprotectionriprapprotectiongabionprotection目的：防止水對路基的沖蝕和加固邊坡的雙重攻效.Objections:preventingwatererosiontosubgradeandconsolidationslope

植物防護(hù)vegetableprotection砌石防護(hù)：stonewallprotection干砌允許流速2～4m/s;漿砌允許流速4～6m/s.拋石防護(hù)riprapprotection:在坡腳處拋粒徑較大的石料，在坡腳處形成護(hù)腳。允許流速allowablevelocityofflow3～5m/s石籠防護(hù)gabionprotection:用鐵絲或竹木籠中，裝入石料，然后拋在坡腳，在坡腳處形成一定體積的護(hù)腳，以防止沖刷根底。允許流速allowablevelocityofflow5～6m/s.二、間接措施indirectmeasures1.定義definition2.種類types設(shè)置導(dǎo)治結(jié)構(gòu)物makingstructures(丁壩spurdike、順壩longitudinaldike、)目的：改變水流方向，防止或減緩水流對路基的直接破壞作用。Objection:Changingdirectionofriverflow,avoidingorreducingthedirectdamagetosubgrade§5-4：地基加固baseconsolidation一.換填土層法replacingsoilmethod1、定義definition2、換填材料replacingmaterials換填方法：挖填、拋石擠淤、爆破擠淤等Replacingmethod:cuttingandfillingthrowingstonestopackingsedimentation

Blastingtopackingsedimentation三.排水固結(jié)法drainageconsolidation1、定義definition排水固結(jié)方法drainageconsolidationmethod超載預(yù)壓surchargepreloading塑料排水板法plasticsheetdrainage砂井堆載預(yù)壓法sandwellstackingpreloadingmethod四、擠密法vibrationcompactness1.定義definition

2.種類types砂樁sandpile、石灰樁limepile五、化學(xué)加固法chemicalconsolidation1.定義definition2.種類types水玻璃solubleglass水泥漿液cementpaste紙漿paperpulp3、施工工藝construct