边坡稳定性三二

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：①高路堤；②深路堑；③浸水路堤；④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。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。㈠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Φ，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、Φ、c同上3.1.2边坡稳定性分析的计算参数㈡多层土体，采用层厚的加权平均值：二、边坡的的取值对折线形边边坡或阶梯梯形边坡，，在验算通通过坡脚破破裂面的稳稳定性时，，一般可取取坡度的平平均值或坡坡脚点与坡坡顶点的连连线的坡度度。三、汽车荷荷载当量换换算路基承受自自重作用、、车辆荷载载（按车辆辆最不利情情况排列，，将车辆的的设计荷载载换算成相相当于土层层厚度Ｈ0）Ｈ0称为车辆荷荷载的当量量高度或换换算高度。。计算例题：：某公路为双双车道公路路，路基填填料单位重重为18.5kN/m3，今须对路基基做稳定性性验算，试试将汽车荷荷载换算成成相当的土土层厚度h0。设计荷载为为汽车-15级（重重车为20t）相临两车的的轮中心距距1.3m，一辆汽车的的轮中心距距1.8m，轮胎着地宽宽度0.6m。荷载分布宽宽度：⑴可分布在在行车道宽宽度范围内内⑵考虑实际际行车有可可能偏移或或车辆停放放在路肩上上，也可认认为Ｈ0厚当量土层层分布于整整个路基宽宽度上。§3.2路基稳定性性分析与设设计验算3.2.1高路堤、深深路堑边坡坡稳定性分分析高路堤———路堤边坡坡高度超过过20m者；深路堑———土质路基基挖方边坡坡高度超过过20m，石质边坡高高度超过30m。高路堤、深深路堑的边边坡稳定性性分析的方方法：1-直线法法——适用用于砂类土土，破裂面面近似为平平面；2-圆弧法法——适用用于粘性土土，破裂面面近似为圆圆弧；又包括：⑴⑴圆弧条分分法，⑵毕毕肖普法。。一、直线法法1-均质砂砂类土路堤堤边坡先假设一条条直线滑动动面AD研究对象———路堤土土楔体ABD假设ABD沿AD滑动稳定系数计算公公式为保证边坡安全全,K值一般取1.25～1.5；K值不宜过大。人工填筑河堤、、土坝、铁路与与公路路基，形形成地面以上新新的土坡。这类类人工设计的土土坡坡度多大？？做到既安全，又经济济。由于这类工程程长度很大，设设计最优坡度具具有很高的经济济价值。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，很可可观。⑴对砂、砾（碎碎）石，c很小，可忽略，，c=0极限平衡状态，，K=1，w=，，路堤极限坡度等等于内摩擦角（（自然休止角））。边坡稳定性，只只与坡角有关，，而与高度无关关（仅适用简单单情况）W<，，稳定。W>，无论坡高，不稳稳定。计算示例：已知路堤的横断断面图。填料为为砂性土。容重重18kN/m3，粘聚力1kN/m2，内摩擦角30°°，试问该路堤堤边坡会不会沿沿滑动面AB产生滑动。⑵直线法采用试试算的方法进行行，步骤：⑴车辆荷载换算算；⑵假定几个滑动动面，进行试算算；⑶求出对应滑动动面的K,绘出K=f(W)的曲线,找出最最小的Kmin⑷按照公路的有有关设计规范,Kmin≥1.25如果太小,则修修改边坡,或采采取其他措施,使它符合上式式要求.2-均质砂类土土路堑边坡假设ABD沿AD滑动稳定系数计算公公式：边坡倾斜角；破裂面对水平面面的倾斜角；内摩擦角；单单位位粘聚力，kPa；边坡竖向高度；；土的容重，kN/m3；，最危险滑动面面：计算示例：1题：某挖方边坡，已已知内摩擦角25°，单位粘粘聚力14.7kPa，容重17.64kN/m3，H=6.0m。现采用1：0.5的边坡，试验验算其稳定性。。2题：教材43页，例例1-3-1。。3题：1题数据不变，，求允许的最大大高度。作业：1题：路堤由双层土体体组成，试确定定边坡稳定性验验算参数。2题：教材47页，思思考题第5题。。二、圆弧法思路：将圆弧滑动面上上土体，划分若若干竖向土条，，计算每一土条条沿滑动面下滑滑力和抗滑力，，然后叠加，计计算整个土体稳稳定性。计算精度：分段数量，分段段越多，越精确确。结合横断面特性性，划分在边坡坡或地面坡度变化处以简化计算。。1.圆弧条分法法假定：土均质、各向同同性，滑动面过过坡脚，土条间间相互作用力不不考虑。验算步骤：⑴过坡脚任选可可能滑动面AB，半径为R，纵向1m，分条，宽度大致致相等，一般2～4m，编号⑵计算每一土条的的自重Qi，分解：切向和法法向分力；⑶计算绕圆心的滑滑动力矩，力臂臂R。Oy左侧Ti’取负；⑷计算绕