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Ｈ0）Ｈ0称为车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：⑴可分布在行车道宽度范围内⑵考虑实际行车有可能偏移或车辆停放在路肩上，也可认为Ｈ0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：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：⑴圆弧条分法，⑵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1.25～1.5；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。⑴对砂、砾（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<，稳定。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。⑵直线法采用试算的方法进行，步骤：⑴车辆荷载换算；⑵假定几个滑动面，进行试算；⑶求出对应滑动面的K,绘出K=f(W)的曲线,找出最小的Kmin⑷按照公路的有关设计规范,Kmin≥1.25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-腐均质申砂类戴土路烛堑边享坡假设ABD沿AD滑动稳定系透数计算在公式：边坡倾骗斜角；破裂面触对水平唉面的倾站斜角；内摩擦钩角；挽单贝位粘聚拴力，kP界a；边坡菊竖向馆高度禽；土的营容重武，kN/m3漠；，最危俊险滑动查面：计算财示例疯：1题：某挖方兆边坡，术已知内困摩擦角辨25°溪，单位伟粘聚力识14.富7kP眠a，容重贺17铲.6拦4kN/m3装，H=曾6.0睬m。现采用1段：0.掀5的边余坡，试援验算其预稳定性筋。2题：教材俘43察页，稳例1寸-3惠-1采。3题稀：1题数铲据不变市，求允辜许的最剩大高度冰。作业递：1题：路堤由靠双层土传体组成己，试确剂定边坡酷稳定性沸验算参弃数。2题：教材节47幕页，崖思考舌题第叠5题机。二、圆选弧法思路誉：将圆弧绍滑动面摊上土体愈，划分嘴若干竖渣向土条用，计算求每一土侧条沿滑义动面下拖滑力和眼抗滑力泪，然后秆叠加，甲计算整抗个土体千稳定性向。计算精玻度：分段欠数量餐，分接段越幕多，气越精陕确。结合横鼠断面特惑性，划倡分在边蹦坡或地舅面坡度变狗化处以戒简化慌计算狮。1.圆钩弧条分料法假定：土均绣质、虹各向党同性泻，滑碰动面源过坡禾脚，末土条乓间相概互作气用力拴不考抢虑。验算图步骤扫：⑴过坡告脚任选狂可能滑盖动面AB淋，半径为R，纵向症1m，分条，粮宽度大辨致相等蒙，一般项2～4m，编号⑵计算每躺一土条倡的自重Qi，分解：稼切向和论法向分蕉力；⑶计算绕赏圆心的朵滑动力图矩，力搜臂R。Oy左侧Ti陡’取负匪；⑷计算巩绕圆脚心的勒抗滑焰力矩新；⑸计算泊稳定系已数K；⑹再假定熊几个可判能的滑快动面，盲计算相丸应K值，从央中得出Kmi疾n。计算示布例：