边坡稳定性分析_ppt

1、 边坡稳定性分析3.1 概述3.2 路基稳定性分析与设计验算退出边坡滑塌是常见的地质灾害和破坏现象。边坡稳定分析与设计验算：高路堤；深路堑；浸水路堤；陡坡路堤。3.1 概述边坡失稳图片1垮塌的重力式挡土墙垮塌的护坡挡墙垮塌的洛三高速边坡甬台温高速乐清段山体大滑坡2004年12月11日晚10时30分左右，甬台温高速公路柳市附近突发达大面积山体滑坡事故，致使温州大桥白鹭屿至乐成镇一段的高速公路双向车道全部瘫痪。滑坡的山体高近100米、宽约70米，甬台温高速公路70余米的路段完全被滑落的大石封死，而且还不时有碎石滚下。滑落下来的巨石大的有几百吨重，小的也有好几吨。高速公路两边的护栏被这些巨石压个稀烂

2、。一、滑动破裂面形状和土质有关。1-直线静力平衡2-折线超静定问题3-曲线多次超静定问题3.1.1 边坡稳定原理及方法破裂面的近似处理：1-力学验算法分析边坡稳定时，按平面问题处理；2-松散的砂性土和砾石内摩擦角较大，粘聚力较小，破裂面近似直线平面，边坡稳定分析是采用直线破裂面；3-粘性土粘聚力较大，内摩擦角较小，破裂时滑动面为圆柱形、碗形，近似于圆曲面，采用圆弧破裂面法。二、在进行边坡稳定性分析时，作假定近似计算：1-不考虑滑动土体本身内应力的分布；2-认为平衡状态只在滑动面上达到，滑动主体整体下滑；3-极限滑动面位置通过试算来确定。一、土的计算参数路堑：天然土层中开挖，土类别、性质天然生成

3、的；路堤：人工填筑物、填料性质和类别多为人为因素控制，对于土的物理力学数据的选用以及可能出现的最不利情况，力求能与路基将来实际情况一致 。所需土的试验资料：1、对于路堑或天然边坡取：原状土的容重r，内摩擦角，粘聚力c2、对路堤边坡：取与现场压实度一致的压实土试验数据。 r 、 、 c 同上3.1.2 边坡稳定性分析的计算参数多层土体，采用层厚的加权平均值：二、边坡的取值对折线形边坡或阶梯形边坡，在验算通过坡脚破裂面的稳定性时，一般可取坡度的平均值或坡脚点与坡顶点的连线的坡度。三、汽车荷载当量换算路基承受自重作用、车辆荷载（按车辆最不利情况排列，将车辆的设计荷载换算成相当于土层厚度0 ）0称为车

4、辆荷载的当量高度或换算高度。计算例题：某公路为双车道公路，路基填料单位重为18.5kN/m3，今须对路基做稳定性验算，试将汽车荷载换算成相当的土层厚度 h0。设计荷载为汽车-15级（重车为20t）相临两车的轮中心距1.3m，一辆汽车的轮中心距1.8m，轮胎着地宽度0.6m。荷载分布宽度：可分布在行车道宽度范围内考虑实际行车有可能偏移或车辆停放在路肩上，也可认为0厚当量土层分布于整个路基宽度上。3.2 路基稳定性分析与设计验算3.2.1 高路堤、深路堑边坡稳定性分析高路堤路堤边坡高度超过20m者；深路堑土质路基挖方边坡高度超过20m，石质边坡高度超过30m。高路堤、深路堑的边坡稳定性分析的方法：

5、1-直线法适用于砂类土，破裂面近似为平面；2-圆弧法适用于粘性土，破裂面近似为圆弧； 又包括：圆弧条分法，毕肖普法。一、直线法1-均质砂类土路堤边坡先假设一条直线滑动面AD研究对象路堤土楔体ABD假设ABD沿AD滑动稳定系数计算公式为保证边坡安全,K值一般取1.251.5；K值不宜过大。人工填筑河堤、土坝、铁路与公路路基，形成地面以上新的土坡。这类人工设计的土坡坡度多大？做到既安全，又经济。由于这类工程长度很大，设计最优坡度具有很高的经济价值。例：10m高的土堤坡度，两侧均由1:1.5改陡为1:1.4，只差0.1，而10km土堤可节约10万立方米的工程量，很可观。对砂、砾（碎）石，c很小，可忽

6、略，c=0极限平衡状态，K=1，w= ，路堤极限坡度等于内摩擦角（自然休止角）。边坡稳定性，只与坡角有关，而与高度无关（仅适用简单情况）W ，无论坡高，不稳定。计算示例：已知路堤的横断面图。填料为砂性土。容重18kN/m3，粘聚力1kN/m2，内摩擦角30，试问该路堤边坡会不会沿滑动面AB产生滑动。直线法采用试算的方法进行，步骤：车辆荷载换算；假定几个滑动面，进行试算；求出对应滑动面的K,绘出K=f(W)的曲线,找出最小的Kmin按照公路的有关设计规范, Kmin1.25如果太小,则修改边坡,或采取其他措施,使它符合上式要求.2-均质砂类土路堑边坡假设ABD沿AD滑动稳定系数计算公式：边坡倾斜

7、角；破裂面对水平面的倾斜角；内摩擦角； 单位粘聚力，kPa；边坡竖向高度；土的容重，kN/m3；，最危险滑动面：计算示例：1题：某挖方边坡，已知内摩擦角25，单位粘聚力14.7kPa，容重17.64kN/m3，H=6.0m。现采用1：0.5的边坡，试验算其稳定性。2题：教材43页，例1-3-1。3题：1题数据不变，求允许的最大高度。作业：1题：路堤由双层土体组成，试确定边坡稳定性验算参数。2题：教材47页，思考题第5题。二、圆弧法思路：将圆弧滑动面上土体，划分若干竖向土条，计算每一土条沿滑动面下滑力和抗滑力，然后叠加，计算整个土体稳定性。计算精度：分段数量，分段越多，越精确。结合横断面特性，划分在边坡或地面坡度变化处以简化计算。1.圆弧条分法假定：土均质、各向同性，滑动面过坡脚，土条间相互作用力不考虑。验算步骤：过坡脚任选可能滑动面AB，半径为R，纵向1m，分条，宽度大致相等，一般24m，编号计算每一土条的自重Qi，分解：切向和法向分力；计算绕圆心的滑动力矩，力臂R。Oy左侧Ti取负；计算绕圆心的