chap4 路基邊坡穩(wěn)定性設(shè)計(jì)jspppt課件

1、chap4 路基邊坡穩(wěn)定性設(shè)計(jì) 4-1 邊坡穩(wěn)定性分析原理4-2 邊坡穩(wěn)定性計(jì)算4-3 陡坡路堤穩(wěn)定性驗(yàn)算4-4 軟基處置路基穩(wěn)定性分析4-5 浸水路堤穩(wěn)定性 作業(yè)回目錄4-1 邊坡穩(wěn)定性分析原理邊坡穩(wěn)定性分析原理 路基穩(wěn)定性設(shè)計(jì)就是對(duì)其邊坡穩(wěn)定性進(jìn)展分析和驗(yàn)算，以確定合理的路基橫斷面方式。一、邊坡穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的目的、對(duì)象、根本假定和參數(shù)取值。1、目的、對(duì)象：目的：尋求合理的斷面穩(wěn)定方式及適當(dāng)?shù)倪吰轮?或確定必要的加固方法。對(duì)象：高填、深挖路基。2、邊坡穩(wěn)定分析：、邊坡穩(wěn)定分析： 邊坡破壞時(shí)構(gòu)成一滑動(dòng)面，其外形與土質(zhì)有關(guān)。邊坡破壞時(shí)構(gòu)成一滑動(dòng)面，其外形與土質(zhì)有關(guān)。 粘性土：滑動(dòng)面象碗形或圓柱形；

2、粘性土：滑動(dòng)面象碗形或圓柱形； 松散的砂性土及砂土：滑動(dòng)面類似于一平面。松散的砂性土及砂土：滑動(dòng)面類似于一平面。 假設(shè)下滑面是單一平面，那么根據(jù)靜力平衡原理可以求解力末知量，這是一個(gè)靜力平衡問題；假設(shè)下滑面具有二個(gè)破壞面，穩(wěn)定性分析必需確定兩個(gè)破壞面上的法向力大小和作用點(diǎn)，但只能建立三個(gè)平衡方程，因此是一個(gè)超靜定問題。TWN NTWT1N1WT2N2a直線破壞面 b折線破壞面 圖4-1 邊坡的滑動(dòng)面 假設(shè)下滑面具有多個(gè)破壞面，穩(wěn)定性分析時(shí)必需確定每個(gè)破壞面法向力的大小和作用點(diǎn)，同樣只能建立三個(gè)平衡方程，因此這是一個(gè)多次超靜定問題(圖4-1c)。TNWc曲線破壞面 圖4-1 邊坡的滑動(dòng)面 要處理

3、這個(gè)問題，必需作一些假設(shè)，使之變成靜定問題。 1力學(xué)分析時(shí)按平面問題處置； 2松散的砂性土和礫石土采用直線破裂面法； 3粘性土采用圓弧破裂面法。根本假定：1不思索滑動(dòng)土體本身內(nèi)應(yīng)力的分布。2以為平衡形狀只在滑動(dòng)面上到達(dá)，滑動(dòng)時(shí)成整體下滑。3最危險(xiǎn)滑動(dòng)面位置，經(jīng)過試算來確定。3、所需參數(shù)取值、所需參數(shù)取值 1對(duì)于路塹或天然土坡為：對(duì)于路塹或天然土坡為： 原狀土容重原狀土容重kN/m3 內(nèi)摩擦角內(nèi)摩擦角 粘聚力粘聚力C (kPa)2對(duì)于路堤填普通土者為：對(duì)于路堤填普通土者為： 壓實(shí)后的容重壓實(shí)后的容重kN/m3 內(nèi)摩擦角內(nèi)摩擦角 粘聚力粘聚力C (kPa)二、荷載當(dāng)量高度：二、荷載當(dāng)量高度： 以相

4、等壓力的土層厚度來替代荷載。以相等壓力的土層厚度來替代荷載。當(dāng)量高度當(dāng)量高度h0h0的計(jì)算公式：的計(jì)算公式： h0=NQ/(LB) h0=NQ/(LB)式中：式中：BB橫向分布車輛輪胎或履帶外緣之間的間隔橫向分布車輛輪胎或履帶外緣之間的間隔m m B=Nb+(N-1)d B=Nb+(N-1)d b b輪胎外側(cè)寬輪胎外側(cè)寬 d d相鄰兩輪胎外側(cè)間距相鄰兩輪胎外側(cè)間距 L L汽車前后軸的總距汽車前后軸的總距三、多層土體的計(jì)算參數(shù)三、多層土體的計(jì)算參數(shù)在驗(yàn)算時(shí)，假設(shè)邊坡由多層土體所構(gòu)成，那么參數(shù)在驗(yàn)算時(shí)，假設(shè)邊坡由多層土體所構(gòu)成，那么參數(shù)C C、值可采用加權(quán)平均法求得值可采用加權(quán)平均法求得Hhchh

5、hhchchccniiinnn1212211 Htghhhhtghtghtghtgniiinnn1212211Hhhhhhhhniiinnn1212211四、驗(yàn)算邊坡的取值四、驗(yàn)算邊坡的取值 對(duì)于折線形或階梯形邊坡，普通可取加權(quán)平均值。對(duì)于折線形或階梯形邊坡，普通可取加權(quán)平均值。CDEBA1 : n1 : n1 : nh1h2h3h圖4-2 邊坡取值表示圖 圖4-2a 圖4-2b 取AB線 取坡腳點(diǎn)和坡頂點(diǎn)的連線4-2 4-2 邊坡穩(wěn)定性計(jì)算邊坡穩(wěn)定性計(jì)算一、路基穩(wěn)定性驗(yàn)算方法一、路基穩(wěn)定性驗(yàn)算方法1、工程地質(zhì)比較法閱歷法、工程地質(zhì)比較法閱歷法 根據(jù)不同的土類及其所處的形狀，經(jīng)過長(zhǎng)期的消費(fèi)實(shí)際

6、和根據(jù)不同的土類及其所處的形狀，經(jīng)過長(zhǎng)期的消費(fèi)實(shí)際和大量的資料調(diào)查，擬定邊坡穩(wěn)定值參考數(shù)據(jù)。大量的資料調(diào)查，擬定邊坡穩(wěn)定值參考數(shù)據(jù)。 在設(shè)計(jì)時(shí)，將影響邊坡穩(wěn)定的要素作比較，采用類似條件在設(shè)計(jì)時(shí)，將影響邊坡穩(wěn)定的要素作比較，采用類似條件下的穩(wěn)定邊坡值。下的穩(wěn)定邊坡值。2、力學(xué)計(jì)算法實(shí)際法、力學(xué)計(jì)算法實(shí)際法 根本原理：根本原理：K=F/T抗滑力抗滑力/滑動(dòng)力滑動(dòng)力按驗(yàn)算方法分：按驗(yàn)算方法分： 1數(shù)解法數(shù)解法 此法較準(zhǔn)確，但計(jì)算較繁頊。此法較準(zhǔn)確，但計(jì)算較繁頊。 利用力學(xué)平衡原理確定最危險(xiǎn)滑動(dòng)面，再判別能否穩(wěn)定。假利用力學(xué)平衡原理確定最危險(xiǎn)滑動(dòng)面，再判別能否穩(wěn)定。假定幾個(gè)不同的滑動(dòng)面，按力學(xué)平衡原理

7、對(duì)每個(gè)滑動(dòng)面進(jìn)展邊坡穩(wěn)定幾個(gè)不同的滑動(dòng)面，按力學(xué)平衡原理對(duì)每個(gè)滑動(dòng)面進(jìn)展邊坡穩(wěn)定性分析，從中找出極限滑動(dòng)面，從而判別邊坡的穩(wěn)定性。定性分析，從中找出極限滑動(dòng)面，從而判別邊坡的穩(wěn)定性。 2圖解或表解法圖解或表解法 方法較簡(jiǎn)單，但沒有數(shù)解法準(zhǔn)確。方法較簡(jiǎn)單，但沒有數(shù)解法準(zhǔn)確。 在計(jì)算機(jī)和圖解分析的根底上，制定成圖或表，用查圖法或查在計(jì)算機(jī)和圖解分析的根底上，制定成圖或表，用查圖法或查表法進(jìn)展邊坡穩(wěn)定性分析。表法進(jìn)展邊坡穩(wěn)定性分析。 根據(jù)滑動(dòng)面類型分為：根據(jù)滑動(dòng)面類型分為： 直線法砂土、砂性土直線法砂土、砂性土值大，值大，C值小值小 圓弧法粘性土圓弧法粘性土值小，值小，C值大值大二、直線法驗(yàn)算二、直

8、線法驗(yàn)算一不純真的均質(zhì)砂類土路堤邊坡一不純真的均質(zhì)砂類土路堤邊坡GSinCLtgGCosTFK邊坡穩(wěn)定分析步驟：邊坡穩(wěn)定分析步驟：1 1、先假定路堤邊坡值；、先假定路堤邊坡值；2 2、然后經(jīng)過坡腳、然后經(jīng)過坡腳A A點(diǎn)，點(diǎn)，假定假定3 3到到4 4個(gè)能夠的破裂個(gè)能夠的破裂面，求出相應(yīng)的穩(wěn)定系面，求出相應(yīng)的穩(wěn)定系數(shù)數(shù)KiKi值，得到關(guān)系曲線；值，得到關(guān)系曲線；3 3、在其上找到最小穩(wěn)定、在其上找到最小穩(wěn)定系數(shù)及其對(duì)應(yīng)的極限破系數(shù)及其對(duì)應(yīng)的極限破裂角。裂角。 圖4-3直線法計(jì)算圖 純真的粗中砂或枯燥純真的細(xì)砂時(shí)：純真的粗中砂或枯燥純真的細(xì)砂時(shí)：由于砂類土的粘接力很小，普通可忽略不計(jì)。由于砂類土的粘

9、接力很小，普通可忽略不計(jì)。C=0C=025.1tgtgTFK當(dāng)K=1時(shí)： 即抗滑力等于下滑力，滑動(dòng)面上土體處于極限平衡形狀，此時(shí)的坡度角稱為“天然休止角，等于土體的內(nèi)摩擦角。K=1.25時(shí)： tg=0.8tg。 由此可見，用松散性填料建筑的路堤其邊坡角的正切值，不宜大于填料磨擦系數(shù)0.8倍。例4-1：對(duì)于純真的粗中砂或枯燥純真的細(xì)砂，當(dāng)填料=40時(shí)， 假設(shè)采用1：1.5的路基邊坡，能否穩(wěn)定？ 解：當(dāng)填料=40時(shí)， ， 根據(jù) tg=0.8tg=0.6713得=3552。 對(duì)于1：1.5的路基邊坡。 相應(yīng)的邊坡角=3341 由于,該邊坡穩(wěn)定。 由此類推，如40,路基邊坡應(yīng)相應(yīng)放緩。二不純真的砂類土

10、路塹二不純真的砂類土路塹對(duì)于砂類土的路塹邊坡，其穩(wěn)定系數(shù)對(duì)于砂類土的路塹邊坡，其穩(wěn)定系數(shù)K按下式計(jì)算：按下式計(jì)算： 土楔ABD沿假定的破裂面AD滑動(dòng)，其穩(wěn)定系數(shù)為：ctgactgaftgGTFK00 GsincL+ cos4-5 式中：h邊坡的豎向高度，m；路塹土楔的內(nèi)摩擦角，f=tg；a0參數(shù)，a0=2c/ (h) ，為土的容重，KN/m3；邊坡傾斜角。1、試算法求kmin 當(dāng)進(jìn)展邊坡穩(wěn)定性計(jì)算時(shí)，a、f、Q均為知值，利用假定法試算法，假設(shè)幾個(gè)滑動(dòng)面i，求出最小的穩(wěn)定性系數(shù)kmin 即最危險(xiǎn)滑動(dòng)面2、實(shí)際法求kmin 利用k=f()的函數(shù)關(guān)系，對(duì)其求導(dǎo)，可得邊坡穩(wěn)定系數(shù)最小值的表達(dá)式，用以替

11、代試算法，計(jì)算任務(wù)可大為簡(jiǎn)化。Kmin的實(shí)際表達(dá)式： 按微分方法，當(dāng)dK/d=0可求穩(wěn)定系數(shù)K最小時(shí)破裂面傾斜角0值，即ctg0=ctg+ (4-6)將式(4-6)代入式(4-5)得最小穩(wěn)定系數(shù)為Kmin=(2a0+f)ctg2 cse (4-7) a fa00()afa00csc推導(dǎo)：推導(dǎo)：由圖由圖4-44-4可看出，單位長(zhǎng)路基邊坡滑動(dòng)體可看出，單位長(zhǎng)路基邊坡滑動(dòng)體ABDABD的重力的重力Q Q表達(dá)式為：表達(dá)式為：SinSinHLQ)(21那么SinSinSinHcfctgK)(2便于求導(dǎo)數(shù)，將)()()()(ctgctgSinSinSinSinSinSin那么式為)2()()()(2)2(

12、rHcaactgctgafctgrHcctgrHcfK設(shè)。例4-2：某挖方邊坡，知=25，C=14.7Kpa，=17.64KN/m3,H=6.0m。現(xiàn)擬采用1：0.5的邊坡，實(shí)驗(yàn)算其穩(wěn)定性。解：由Ctg= 0.5, =6326,Csc=1.1181 f= tg=tg25=0.4663 a=2c/H=214.7/(17.646.0)=0.2778代入下式得 Kmin=1.53由于Kmin1.25該路基邊坡穩(wěn)定。csc)(2)2(000minafactgafK三、圓弧法：三、圓弧法：假定滑動(dòng)面為一圓弧，它適用于以下路堤與路塹： 1、邊坡有不同土層、均質(zhì)土邊坡； 2、部分被淹沒、均質(zhì)土壩； 3、部分

13、發(fā)生滲漏、邊坡為折線或臺(tái)階形的粘性土一根本原理：一根本原理： 將圓弧滑動(dòng)面上的土體劃分為假設(shè)干豎向土條，依次計(jì)算每一將圓弧滑動(dòng)面上的土體劃分為假設(shè)干豎向土條，依次計(jì)算每一土條沿滑動(dòng)面下滑的下滑力和抗滑力，然后疊加計(jì)算出整個(gè)滑動(dòng)土土條沿滑動(dòng)面下滑的下滑力和抗滑力，然后疊加計(jì)算出整個(gè)滑動(dòng)土體的穩(wěn)定性。體的穩(wěn)定性。圓弧法的精度主要與劃分土條的數(shù)量有關(guān)，分段愈多結(jié)果愈準(zhǔn)確，圓弧法的精度主要與劃分土條的數(shù)量有關(guān)，分段愈多結(jié)果愈準(zhǔn)確，但計(jì)算愈繁瑣。普通可按實(shí)踐情況劃分為但計(jì)算愈繁瑣。普通可按實(shí)踐情況劃分為8 8到到1010段。段。二假定：二假定：1 1、土為勻質(zhì)且各向同性；、土為勻質(zhì)且各向同性；2 2、滑

14、動(dòng)面經(jīng)過坡腳；、滑動(dòng)面經(jīng)過坡腳；3 3、不思索土體內(nèi)應(yīng)力分布及各土條之間的相互作用力的影響；、不思索土體內(nèi)應(yīng)力分布及各土條之間的相互作用力的影響；4 4、土條不受側(cè)向力。、土條不受側(cè)向力。三計(jì)算步驟：三計(jì)算步驟：1 1經(jīng)過坡腳恣意經(jīng)過坡腳恣意選定滑動(dòng)面，半徑選定滑動(dòng)面，半徑為為R R，縱向長(zhǎng)為，縱向長(zhǎng)為1 1米米；2 2 將土體分成將土體分成假設(shè)干個(gè)一定寬度假設(shè)干個(gè)一定寬度的垂直土條，其寬的垂直土條，其寬度普通為度普通為2 2到到4 4米；米；3 3 計(jì)算每個(gè)土計(jì)算每個(gè)土條的土體重，并計(jì)條的土體重，并計(jì)算出兩個(gè)方向上的算出兩個(gè)方向上的分力；分力；4 4 計(jì)算每一小計(jì)算每一小條滑動(dòng)面上的反力條滑

15、動(dòng)面上的反力，即內(nèi)摩擦力和粘，即內(nèi)摩擦力和粘聚力；聚力；5 5 以圓心為支以圓心為支點(diǎn)，半徑點(diǎn)，半徑R R為力臂，為力臂，計(jì)算滑動(dòng)面上各力計(jì)算滑動(dòng)面上各力對(duì)圓心的滑動(dòng)力矩對(duì)圓心的滑動(dòng)力矩和抗滑力矩；和抗滑力矩；圖4-6 圓弧法邊坡穩(wěn)定性分析計(jì)算圖 6 6求穩(wěn)定系數(shù)求穩(wěn)定系數(shù)K K值，公式如下：值，公式如下：K=K= 由于試算的滑動(dòng)面是恣意選定的，故需再假定幾個(gè)能夠的由于試算的滑動(dòng)面是恣意選定的，故需再假定幾個(gè)能夠的滑動(dòng)面，反復(fù)上述步驟，繪制曲線；滑動(dòng)面，反復(fù)上述步驟，繪制曲線； 找到相應(yīng)的最小平安系數(shù)，相對(duì)應(yīng)的圓心即為極限滑動(dòng)面找到相應(yīng)的最小平安系數(shù)，相對(duì)應(yīng)的圓心即為極限滑動(dòng)面圓心，對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)

16、面為極限滑動(dòng)面。圓心，對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)面為極限滑動(dòng)面。jGjiGicLiGifTjTiRcLifNiRMsMninininisinsincos)()(1111如何較快找到極限滑動(dòng)面呢？ 根據(jù)閱歷，極限滑動(dòng)圓心在一條直線上，該線即是圓心輔助線。 確定圓心輔助線的方法： 4.5H法和36o度法。(1)4.5H法(一)由坡腳E向下引豎線，在豎線上截取高度H=h+h0(邊坡高度及荷載換算為土柱高度h0)得F點(diǎn)。自F點(diǎn)向右引程度線，在程度線上截取4.5H，得M點(diǎn)。連結(jié)邊坡坡腳E和頂點(diǎn)S，求得SE的斜度i01/m，據(jù)此值查表4-1得1和2值。由E點(diǎn)作與SE成1角的直線，再由S點(diǎn)作與程度線成2角的直線，兩線相交得

17、I點(diǎn)。連結(jié)I和M兩點(diǎn)即得圓心輔助線 (2) 4.5H法(二) 假設(shè)不思索荷載換算土層高度h0，那么方法可以簡(jiǎn)化(圖4-7b)，即H=h，斜度i0按邊坡腳、坡頂?shù)穆?lián)線AB與程度線的夾角來計(jì)算，1和2仍由i0按表4-1查得。由坡腳E向下引豎線，在豎線上截取高度H=h(邊坡高度)得F點(diǎn)。 其它步驟同1 (3)36線法一(圖4-7c)由荷載換算土柱高頂點(diǎn)作與程度線成36角的線EF，即得圓心輔助線。 (4)36線法二(圖4-7d)由坡頂處作與程度線成36角的線EF，即為圓心輔助線。 用36o度法較簡(jiǎn)單，但4.5H法較準(zhǔn)確，重要建筑物必需采用。 穩(wěn)定系數(shù)K的取值：穩(wěn)定系數(shù)K=1.25到1.50，視詳細(xì)情況

18、而定。例題： 路基高度13m，頂寬10m，路基填土為中液限亞粘土，粘聚力10Kpa，內(nèi)摩擦角24o，容重17KN/m3，荷載為掛-80，試分析其穩(wěn)定性。四、表解法：四、表解法： 用圓弧法進(jìn)展邊坡穩(wěn)定性分析，計(jì)算任務(wù)量較大，對(duì)用圓弧法進(jìn)展邊坡穩(wěn)定性分析，計(jì)算任務(wù)量較大，對(duì)于均質(zhì)、直線形邊坡路堤，滑動(dòng)面經(jīng)過坡腳，頂部為程度于均質(zhì)、直線形邊坡路堤，滑動(dòng)面經(jīng)過坡腳，頂部為程度并延伸至無限遠(yuǎn)處，可按表解法進(jìn)展邊坡穩(wěn)定性分析。并延伸至無限遠(yuǎn)處，可按表解法進(jìn)展邊坡穩(wěn)定性分析。 將分條參數(shù)都用高度將分條參數(shù)都用高度H H的參數(shù)表示，表達(dá)式用的參數(shù)表示，表達(dá)式用A A、B B參參數(shù)表示，查表可得穩(wěn)定系數(shù)。數(shù)表示

19、，查表可得穩(wěn)定系數(shù)。 表解法是運(yùn)用圖解和分析計(jì)算的結(jié)果制成的一系列計(jì)表解法是運(yùn)用圖解和分析計(jì)算的結(jié)果制成的一系列計(jì)算參數(shù)表的邊坡穩(wěn)定性分析方法。算參數(shù)表的邊坡穩(wěn)定性分析方法。 如圖將土體劃分各小塊，其寬為b、高為a、滑弧全長(zhǎng)L，將此三者換算成邊坡高度的表達(dá)式，即b=H a=H LH每1m長(zhǎng)的土塊總量為G=ab1=H2其法向和切向分力為N=GcosH2cosT=GsinH2sin穩(wěn)定系數(shù)為sin cos 2211HHcHfTcLNfKniinii圖4-9 表解法邊坡穩(wěn)定性分析原理 令：由此可得 K= (4-9)BcfAH A cossinB sin圖4-10 滑動(dòng)圓弧經(jīng)過坡腳的幾何關(guān)系 圖4-9

20、 表解法邊坡穩(wěn)定性分析原理 邊坡斜度滑動(dòng)圓弧的圓心O1O2O3O4O5i0=1:mABABABABAB1:12.345.751.876.001.576.571.407.501.248.801:1.252.646.052.166.351.827.031.668.031.489.651:1.53.046.252.546.502.157.151.908.331.7110.101:1.753.446.352.876.582.507.222.188.501.9610.411:2.03.846.503.236.702.807.262.458.452.2110.101:2.254.256.643.586.8

21、03.197.272.848.302.539.801:2.54.676.653.986.783.537.303.218.152.859.501:2.754.996.044.336.783.867.243.598.023.209.211:35.236.604.696.754.247.233.977.873.598.81表4-2 滑動(dòng)圓弧經(jīng)過坡腳的A，B值 例題4-3：知：路堤高12m，頂寬16m，路基土粘聚力c=10kPa，內(nèi)摩擦角24(tg=0.45)，容重 =16.8KN/m3，邊坡坡度i011.5，請(qǐng)用表解法分析其邊坡穩(wěn)定性。解：根據(jù)提供的數(shù)據(jù)，不同圓心對(duì)應(yīng)的A，B值及Ki值為O1O2O3

22、O4O5A3.042.542.151.901.71B6.256.507.158.3310.10Ki1.661.451.311.251.26邊坡穩(wěn)定系數(shù)Kmin=1.26，滿足穩(wěn)定性要求(1.251.50)4-3 陡坡路堤穩(wěn)定性驗(yàn)算陡坡路堤穩(wěn)定性驗(yàn)算 一、一、 陡坡路堤：陡坡路堤： 路堤修筑在陡坡上，且地面橫坡大于路堤修筑在陡坡上，且地面橫坡大于1 1：2.02.0，或在不穩(wěn)定，或在不穩(wěn)定山坡上時(shí)，路基不僅要作穩(wěn)定性分析，還要分析路堤沿陡坡或山坡上時(shí)，路基不僅要作穩(wěn)定性分析，還要分析路堤沿陡坡或不穩(wěn)定山坡下滑的穩(wěn)定性。不穩(wěn)定山坡下滑的穩(wěn)定性。下滑的能夠?yàn)椋合禄哪軌驗(yàn)椋?沿基底接觸面下滑；沿基底

23、接觸面下滑； 沿坡積層底面下滑；沿坡積層底面下滑； 沿巖層節(jié)理或?qū)永砻嫦禄?。沿巖層節(jié)理或?qū)永砻嫦禄Ｏ禄闹饕売桑合禄闹饕売桑旱孛鏅M坡較陡、基底土層較弱或強(qiáng)度不均勻。地面橫坡較陡、基底土層較弱或強(qiáng)度不均勻。邊坡穩(wěn)定分析應(yīng)采用滑動(dòng)面附近較為脆弱的土質(zhì)數(shù)據(jù)，有邊坡穩(wěn)定分析應(yīng)采用滑動(dòng)面附近較為脆弱的土質(zhì)數(shù)據(jù)，有水作用時(shí)還應(yīng)采用因浸水而降低的強(qiáng)度數(shù)據(jù)。實(shí)踐采用時(shí)水作用時(shí)還應(yīng)采用因浸水而降低的強(qiáng)度數(shù)據(jù)。實(shí)踐采用時(shí)選用強(qiáng)度較低的數(shù)據(jù)并適當(dāng)降低。選用強(qiáng)度較低的數(shù)據(jù)并適當(dāng)降低。下滑面普通采用直線和折線兩種方法。下滑面普通采用直線和折線兩種方法。二、陡坡路堤邊坡穩(wěn)定性分析方法二、陡坡路堤邊坡穩(wěn)定性分析方法

24、當(dāng)基底是單一坡面，土體沿直線滑動(dòng)面整體下滑時(shí)，當(dāng)基底是單一坡面，土體沿直線滑動(dòng)面整體下滑時(shí)，可按直線法。公式為：可按直線法。公式為： K= K=QPtgCLQPcossin +直線滑動(dòng)面 2 當(dāng)滑動(dòng)面為多個(gè)坡度的折線傾斜面時(shí)，可將滑動(dòng)面上土體折線段劃分為假設(shè)干條塊，自上而下分別計(jì)算各土體的剩余下滑力，根據(jù)最后一塊的剩余下滑力的正負(fù)值確定其整體穩(wěn)定性。ETEKNEtgC Lnnnnnnnnnnn11111cossin折線滑動(dòng)面法4-44-4軟基處置路基穩(wěn)定性分析軟基處置路基穩(wěn)定性分析一、概述：一、概述： 天然含水量大，緊縮模量小，承載力底，并在荷載作天然含水量大，緊縮模量小，承載力底，并在荷載作

25、用下易于產(chǎn)生滑動(dòng)或固結(jié)沉降變形的地基，稱為軟基。用下易于產(chǎn)生滑動(dòng)或固結(jié)沉降變形的地基，稱為軟基。 在我國(guó)濱海平原、內(nèi)陸湖塘盆地、江河湖海沿岸和山在我國(guó)濱海平原、內(nèi)陸湖塘盆地、江河湖海沿岸和山間洼地，均分部有近代程積的軟土。主要是以厚層、松軟間洼地，均分部有近代程積的軟土。主要是以厚層、松軟的淤泥堆積物為主，有時(shí)也夾有少量的腐泥或泥炭層。軟的淤泥堆積物為主，有時(shí)也夾有少量的腐泥或泥炭層。軟土主要由水流緩慢淤積而成，構(gòu)成年代普通比較長(zhǎng)遠(yuǎn)，堆土主要由水流緩慢淤積而成，構(gòu)成年代普通比較長(zhǎng)遠(yuǎn)，堆積厚度普通較深。在漫長(zhǎng)的堆積過程中，由于植物的腐爛，積厚度普通較深。在漫長(zhǎng)的堆積過程中，由于植物的腐爛，在軟土

26、中有時(shí)夾有少量的腐泥或泥炭層。在軟土中有時(shí)夾有少量的腐泥或泥炭層。軟土地表有時(shí)有一層數(shù)米厚的密實(shí)土硬殼，而其下為流動(dòng)軟土地表有時(shí)有一層數(shù)米厚的密實(shí)土硬殼，而其下為流動(dòng)性淤泥。性淤泥。 二、軟土的主要物理特性二、軟土的主要物理特性 天然含水量高，在天然含水量高，在34347272之間，孔隙過大，普通之間，孔隙過大，普通在在1.01.01.91.9之間，飽和度普通大于之間，飽和度普通大于9595，液限為，液限為35356060，塑性指數(shù)，塑性指數(shù)13132020，天然密度為，天然密度為1500150019001900/m3/m3； 1 1透水性差，大部分軟土的參透系數(shù)為透水性差，大部分軟土的參透系

27、數(shù)為1 110-310-31 110-7 cm/s10-7 cm/s； 2 2緊縮性高，緊縮系數(shù)緊縮性高，緊縮系數(shù)0.1 0.1 0.3 0.3為為0.50.52.0kpa-1,2.0kpa-1,屬高緊縮性土；屬高緊縮性土； 3 3抗剪強(qiáng)度底，其快剪粘聚力抗剪強(qiáng)度底，其快剪粘聚力C C在在10kpa10kpa左右，快剪左右，快剪內(nèi)摩擦角在內(nèi)摩擦角在10101515之間；之間； 4 4流變性顯著，其長(zhǎng)期抗剪強(qiáng)度只需普通抗剪強(qiáng)度流變性顯著，其長(zhǎng)期抗剪強(qiáng)度只需普通抗剪強(qiáng)度的的404080%80%。三、軟土路堤的極限高度三、軟土路堤的極限高度( (臨界高度臨界高度) ) 在天然軟土地基上，基底不作特殊

28、加固處置而用快速施在天然軟土地基上，基底不作特殊加固處置而用快速施工方法修筑路堤的填筑最大高度稱為極限高度。當(dāng)路堤高工方法修筑路堤的填筑最大高度稱為極限高度。當(dāng)路堤高度超越此限時(shí)路堤或地基必需采取加固或處置措施。度超越此限時(shí)路堤或地基必需采取加固或處置措施。 極限高度的大小，取決于地基的特性軟土性質(zhì)和成層極限高度的大小，取決于地基的特性軟土性質(zhì)和成層情況，有無硬殼及厚度及填料的性質(zhì)等，可按穩(wěn)定性分情況，有無硬殼及厚度及填料的性質(zhì)等，可按穩(wěn)定性分析結(jié)果而定，在施工條件允許時(shí)，也可在工地進(jìn)展填筑實(shí)析結(jié)果而定，在施工條件允許時(shí)，也可在工地進(jìn)展填筑實(shí)驗(yàn)確定。驗(yàn)確定。均質(zhì)薄層軟土地基的路堤極限高度均質(zhì)薄

29、層軟土地基的路堤極限高度軟土層較薄時(shí)，滑動(dòng)圓弧與軟土層面相切，如圖軟土層較薄時(shí)，滑動(dòng)圓弧與軟土層面相切，如圖1-21-2。并且下。并且下式估算：式估算： Hc HcNsC/ (4-21)NsC/ (4-21) 式中：式中：HcHc極限高度，極限高度，m m； C C軟土的快剪粘聚力，軟土的快剪粘聚力，kN/m2kN/m2 填土的容重，填土的容重，103kN/m3103kN/m3； Ns Ns穩(wěn)定因數(shù)，與邊坡角穩(wěn)定因數(shù)，與邊坡角和深度因數(shù)和深度因數(shù)ndndndndH+dH+d/H/H，其中，其中H H為填土高度，為填土高度，d d為軟土厚度有關(guān)，可有圖為軟土厚度有關(guān)，可有圖4-184-18查得。

30、查得。由查圖的由查圖的NsNs，再按上式算出，再按上式算出HcHc。假設(shè)算得的。假設(shè)算得的HcHc與假定的與假定的H H值相值相符即可，否那么需求重新設(shè)符即可，否那么需求重新設(shè)H H值，再進(jìn)展計(jì)算。值，再進(jìn)展計(jì)算。 穩(wěn)定因數(shù) 邊坡坡率1：1.5 1：1.75 1：2.0 nd1.0 nd1.2 nd1.5 nd2.0 0邊坡角圖1-2 邊坡角與穩(wěn)定系數(shù) 的關(guān)系nd4.0 均質(zhì)厚層軟土地基的路堤極限高度均質(zhì)厚層軟土地基的路堤極限高度 軟土層很厚軟土層很厚ndnd很大時(shí)，滑動(dòng)面不經(jīng)過基底，那么按下式很大時(shí)，滑動(dòng)面不經(jīng)過基底，那么按下式估算極限高度：估算極限高度： Hc Hc5.52Ck/ 5.52

31、Ck/ 4-224-22式中符號(hào)同前。式中符號(hào)同前。非均質(zhì)軟土地基的極限高度非均質(zhì)軟土地基的極限高度非均質(zhì)軟土地基，土層比較復(fù)雜，各層的性質(zhì)不同，需求用圓非均質(zhì)軟土地基，土層比較復(fù)雜，各層的性質(zhì)不同，需求用圓弧計(jì)算確定。地基強(qiáng)度目的采用快剪法測(cè)定，再施工條件允許弧計(jì)算確定。地基強(qiáng)度目的采用快剪法測(cè)定，再施工條件允許時(shí)，也可根據(jù)工地筑堤實(shí)驗(yàn)確定。時(shí)，也可根據(jù)工地筑堤實(shí)驗(yàn)確定。四、路基穩(wěn)定性的計(jì)算方法四、路基穩(wěn)定性的計(jì)算方法見見 JTG-D302019JTG-D302019見見 JTG-D302019JTG-D3020194-5 浸水路堤穩(wěn)定性浸水路堤穩(wěn)定性一、浸透動(dòng)水壓力的作用一、浸透動(dòng)水壓力的作用浸水路堤：受季節(jié)性或長(zhǎng)期浸水的沿河路堤、河灘路堤等。浸水路堤：受季節(jié)性或長(zhǎng)期浸水的沿河路堤、河灘路堤等。 河灘路堤除接受普通路堤所接受的外力和自重力以外，河灘路堤除接受普