道路工程路基稳定性设计讲义

第七章路基稳定性设计第七章路基稳定性设计第一节路基边坡稳定性分析原理与方法第二节条分法第三节地基稳定性分析第一节路基边坡稳定性分析原理与方法一、边坡稳定性分析原理粘性土滑动面象圆柱形，砂性土及砂土滑动面类似于平面。见下图：用力学边坡稳定性分析按平面问题来处理砂性土和砾(石)土用直线破裂面法粘性土用圆弧破裂面法

边坡的滑动面如图：a直线破裂面；b折线破裂面；c曲线破裂面二、边坡稳定性分析的计算参数1、土的计算参数：土的容重()、内摩擦角(º)和粘聚力()。2、边坡稳定性分析边坡的取值：折线形或阶梯形边坡取平均值。如图：a取AB线；b取坡脚点和坡顶点的连线3、汽车荷载当量换算：换算成当量土柱高(即以相等压力的土层厚度来代替荷载)，以表示。

三、边坡稳定性分析方法

路基边坡稳定性分析方法可分为两类，即工程地质法和力学分析法

工程地质法是对照当地具有类似工程地质条件而处于极限稳定状态的天然山坡和人工边坡的情况，据以推断路基的设计断面是否稳定。力学验算法分直线法和圆弧法。直线法适用于砂土和砂性土（两者合称砂类土），圆弧法适用于粘性土直线法计算图示：第二节条分法条分法是将滑动坡体用n-1个竖直面划分为n个条块。作用在任一第i条块上的力：已知的竖直力(条块自重和车辆荷载)，水平力(如水平地震惯性力)；未知的条间力(水平推力和竖向剪力)及条块底面反力(分为法向反力和抗滑反力)

一、简化条分法1、确定圆心辅助线2、稳定系数的取值

二、毕肖普法条间力简化为水平推力，忽略作用点位置和竖直剪力的影响，如图：三、传递系数法同毕肖普法相比，考虑的条间力为，而不仅是四、边坡稳定性验算方法的应用1、破坏面形状和位置的选择2、总应力和有效应力分析稳定性分析时，可采用总应力或有效应力两种方法。

两种方法的选择，可参见下表;

情况建议方法1-饱和土,施工期末(施工期比固结时间短);2-长期稳定性;3-部分饱和土,施工期末(施工期比固结时间短)4-中期稳定性3、陡坡路堤稳定性陡坡路堤产生下滑的主要原因是地面横坡较陡、基底土层软弱或强度不均匀,陡坡路堤可能的滑动面如图：4、浸述水路竹堤的味稳定蒙性(1连)．渗桐透动研水压躲力的适作用受到贿季节律性或筋长期捷浸水痕的沿唱河路桂堤、叶河滩双路堤慈等均皆称浸奇水路促堤。菊河滩茄路堤恋除承缎受普库通路进堤所坦承受鞋的外单力及香自重孙力外猛，还已要承网受浮捞力及阿渗透姐动水扑压力施的作递用。贷当堤吹外水侵位升晨高时舒，堤絮内水惊位的鸡比降怖曲线(浸润寻线)成凹蒸形；计当堤举外水播位下油降时章，堤滑内水咏位比谋降曲蹦线成右凸形,如图;当水秧位骤择然下洪降时(图a)，土颈体内哥部的晒水流畜出边赚坡需幻玉要较侮长的妨时间贡，由绝于水雁位的穷差异搬，其描渗透检动水驴压力宇的方些向指血向土着体外卫面，队这就谨剧烈馅破坏诊路堤染边坡留的稳即定性悄，并波可能问产生院边坡焦凸起压和滑壁坡现酬象。许此外拘，渗座透水猫流还拘能带粒走路图堤细沃小的彩土粒蜻而引缴起路简堤的芬变形途。在高座水位亿时，示如路蒸堤两赠侧边愉坡上堆的水机位不称一致注，就警会产俭生横撞穿路胜堤的视渗透粉，即景使水愈位相战差较在小，初也需充予以而考虑(如图b所示)。(2藏)渗透对动水撕压力墓的计适算可按判下式敢计算廉：示意梁图如寇图：5、地和震力第三鹅节苍地基剩稳定熟性分支析一、腔地基程沉降骄分析蒜与计谁算软土菌地基闲可分劳为施工岁期间煤沉降和施工殖后沉上降两部桌分软土葱的沉痕降是葡由处漠于不诱排水塘状态膊的塑懒性流得动所率产生冬。利烟用孔灿隙水代压力河观测棒结果短，可点以按唐下图遣所示疼确定零划分鹿初期慰和后石期阶致段的稀填土筹压力即或填臣土高表度。1、施判工期底间沉稳降计凡算蜡：沉降咽量由桃初期虚阶段替的再缺固结馅沉降事和后追期阶海段的堵不排翁水剪监切沉掏降述组成2、施工甲后沉召降计倍算总的统竖向锄压力画基本都保持串不变供，而轰有效款竖压禾力增马加。施工挪后主辫固结工沉降培总量鞭：3、侧浊向位影移计吨算施工丽期间施的最崭大侧拢向位急移量施工迁期末内侧向言位移尺随深捎度的介分布牲，取棵决于梨软土掩层内酱的有预效应比力状企态。奴最大爷侧向跟位移亮出现宾在层腐厚的1/竟3处。路堤策坡脚椅下软然土层帆内侧回向位押移随健深度傻的分斜布如宅图：a)路堤罩附加未应力钻随深菊度的团分布掩情况青；b）侧驱向位园移量听随深瘦度的擦分布神情况奏；c）分路布曲反线4、沉坐降速帽率主固膝结沉慌降量伴并不丑是在慢瞬间脆发生蜻，而爷是随爆时间该逐步老完成俭的。窑其过融程受仰两方即面规掉律所耳控制铲：联当系有守效应北力和晕空隙渐比的症压缩管定律翅及控观制孔须隙水恰在土厨中流浊动速亡率的便达西肃定律未。下图两中显为示了煤三种阿超孔随隙水唇压力腥分布鼻情况剃下的然固结海度时溪间因污素曲害线。章依据晋固结等系数寄值、浊排水秀路径头和固喂结时丹间，蚂可算暖出时宁间因算素；挂按超息孔隙四水压王力分触布情差况查挥下图帽中相调应曲替线。二、低路堤句极限盈高度通常牵可按《公路海工程芽技术定标准》规定裹，使家用常防规的音边坡渗高度戏值，武作为牢划分柜高矮岸或深灭浅的秤依据铲。路基蜻设计岩有中心飞高度尚（填范高或格挖深疗）与