路基设计与边坡稳定浙江建设课件.ppt

第四节路基的附属设施堆料坪与错车道小结路基设计的内容路基宽度路基高度边坡坡度路基边坡稳定性设计原理汽车荷载当量换算路基边坡稳定性设计方法力学分析法工程地质法道路附属设施第三节路基设计与边坡稳定可以分布在行车道（路面）的范围考虑到实际行车可能有横向偏移或车辆停放在路肩上，也可认为厚的当量土层分布在整个路基宽度上荷载分布宽度第三节路基设计与边坡稳定分类力学分析法工程地质法1．力学分析法根据滑动面形状分直线法验算和圆弧法验算前者适用于边坡破坏时，破裂面近似平面的砂类土后者适用于边坡破坏时，破裂面近似圆曲面的粘性土（三）边坡稳定性分析方法第三节路基设计与边坡稳定思路首先假定出若干个的可能滑动面，再按力学平衡原理，对每个可能的滑动面进行验算，从中找出最危险滑动面，以此来判断边坡的稳定性相关假设不考虑滑动土体本身内应力的不均匀分布滑动土体无局部的变形和移动极限平衡状态只在滑动面上达到力学分析方法第三节路基设计与边坡稳定（1）直线法验算路堤土楔体ABC沿假设滑动面AB滑动，计算稳定系数K（按纵向单位长度计）力学分析方法第三节路基设计与边坡稳定F—沿滑动面AB方向的抗滑阻力，kN；T—沿滑动面AB方向的下滑力，kN；G—滑动土楔体ABC自重及路基顶面换算土柱重力之和，kN；—滑动面AB对于水平面的夹角，（°）；φ—路堤填土的内摩擦角，（°）；c—路堤填土的粘聚力，kPa；L—滑动面AB的长度，m。稳定系数K第三节路基设计与边坡稳定先假定路堤边坡值然后通过坡角A点，假定3~4个可能的滑动面倾角值ωi，按式求出相应的稳定系数值Ki得出ωi与Ki的关系曲线在关系曲线上找到最小稳定系数数值及对应的极限破裂面倾斜角值计算思路第三节路基设计与边坡稳定一般取稳定系数K≥1.25试验所得的计算参数、c值与实际有一定的偏差，为了保证边坡有足够的安全储备不应取值过大而使工程不经济稳定系数K的取值第三节路基设计与边坡稳定K=1抗滑力等于下滑力，滑动土体处于极限平衡状态，此时路堤的极限坡度等于砂类土的内摩擦角，相当于自然休止角K1路堤边坡处于稳定状态且与边坡高度无关K1则不论边坡高度多少，都不能保持稳定砂类土的稳定系数K第三节路基设计与边坡稳定如图为一路堤横断面。已知填料为砂性土，容量γ=18.62kN/m3，粘结力c=0.98kPa，内摩擦角φ=350。试问该路堤边坡会不会沿滑动面AB产生滑动？[例6.3.1]第三节路基设计与边坡稳定解题步骤第三节路基设计与边坡稳定1）条分法基本原理先假定一圆弧滑动面，将圆弧滑动面上的土体划分为竖向土条结合横断面，划分在边坡变化处和地形变化处依次计算每一个土条沿滑动面的下滑力和抗滑力叠加计算整个滑动土体的稳定性判断路基边坡是否稳定（2）圆弧法验算第三节路基设计与边坡稳定a.通过坡脚任意选定可能的圆弧滑动面AB，其半径为R。取单位长的路段，将其划分为若干个垂直土条，其宽一般取2~4mb.计算每个土条的自重（包括其上部换算土柱的重力），引至滑动圆弧上，并分解到滑动面的法向和切线方向上验算步骤与计算公式第三节路基设计与边坡稳定第三节路基设计与边坡稳定第三节路基设计与边坡稳定第三节路基设计与边坡稳定以最小稳定系数≥1.25来判定边坡稳定性若＜1.25，则边坡不安全措施可减缓边坡、降低路堤高度或修筑挡土墙，以增加边坡稳定性边坡稳定性判断第三节路基设计与边坡稳定为了较快地找到最危险滑动面，减少试算工作量，根据经验，最危险滑动面圆心在一条线上，该线即是圆心辅助线确定圆心辅助线可以采用36°法和4.5H法2）危险圆心辅助线的确定第三节路基设计与边坡稳定①4.5H法第三节路基设计与边坡稳定4.5H法计算图式第三节路基设计与边坡稳定辅助线作图角度值表第三节路基设计与边坡稳定由荷载换算土柱部边缘S点（不计荷载时S点位于路基边缘）处作与水平线成36°角的射线SI，即得圆心辅助线②36°线法第三节路基设计与边坡稳定36°法和4.5H法均可不计荷载换算土层的高度，所得结果相差不大，可作简化计算确定圆心辅助线方法的计算结果相差不大为求解简便，一般用36°法4.5H法较精确，且求出的稳定系数K