邊坡穩(wěn)定性分析課件

第三章

邊坡穩(wěn)定性分析第一節(jié)概述路基的穩(wěn)定性，一般取決于邊坡的穩(wěn)定性和地基的穩(wěn)定性，路線在跨越深溝或高架橋的橋頭引道都要修筑高填土路堤，一般對此要進行個別設(shè)計，進行穩(wěn)定性驗算。路基的穩(wěn)定性分析的目的，就是要確定一個合理的路基形式，選擇一個經(jīng)濟、穩(wěn)定的邊坡值，為是否進行路基防護、加固提供依據(jù)。一、原理及方法邊坡滑動面形狀平面直線曲面曲線折線設(shè)計方法分類：力學(xué)驗算法（數(shù)解法、圖解法）利用C、Ф、Υ半理論計算方法工程地質(zhì)法比擬法：利用工程地質(zhì)相近性原則分析法：路塹邊坡受巖層構(gòu)造面控制，產(chǎn)狀與路線走向的關(guān)系要分析：1）地質(zhì)情況工程特點、成因、成分、密實程度2）自然條件氣候、水文、溫度3）其它邊坡方位、高度、開挖方法、深孔爆破4）配合土工實驗設(shè)計方法的選擇:應(yīng)根據(jù)土石成分及其表現(xiàn)的性質(zhì)來確定，一般的的選擇方法是：土質(zhì)采用“力法”巖質(zhì)采用“工法”為主，“力法”為輔標準擊實實驗最佳含水量、最大密實度剪切實驗

C、Ф值1、多層土體驗算數(shù)據(jù)的確定h1c1h2c2h3c3C=————————C1h1+c2h2+c3h3+∑h2、邊坡坡度的取值平均坡度法連線法面積sh0=NG/BLγh0第二節(jié)邊坡穩(wěn)定性力學(xué)驗算法一、直線法二、圓弧法適用于松散土體（砂、礫、石等）填筑的路堤、多坡滑坍時的力學(xué)驗算，驗算的方法是假設(shè)滑動面通過坡腳或變坡點，計算填土沿滑動面下滑的穩(wěn)定系數(shù)K。

α下滑力T=Qsinα抗滑力R=Qcosαtanφ+CL再假設(shè)滑動面，計算安全系數(shù)（穩(wěn)定系數(shù)），作K=f(α)關(guān)系曲線，確定最小的安全系數(shù)，判斷其是否穩(wěn)定。一般要求K≥1.25，否則需要重新計算。

αk由于各種方法均有一些概況的假定，土工實驗數(shù)據(jù)也有一定的局限性，以及施工上，氣候條件等因素影響，所以K一般取用1.25~1.5

二、圓弧法圓弧法又分為瑞典法及簡化法。最常見的是條分法。這種方法適用于粘土填筑的路基邊坡，滑動時滑動面近似為曲面，為簡化計算，通常假定為一圓弧狀，滑動面一般通過坡腳，有時也可能通過變坡點。

把小段的重量Q分解為垂直于小段滑動面的垂直方向N（N=QCOSα）和切于該滑段的切向方向T（T=QSINα）

Qα滑動面上的可能反力有摩擦力Nf和粘聚力CL，假定土條間無側(cè)向力作用，或若有但于滑弧的切向方向。

36°角法36°(0.25+0.4)H0.3H0.3H五個點二、浸水路堤邊坡穩(wěn)定性驗算一）、滲透動水壓力的作用1、定義：受到季節(jié)性或長期浸水的沿河路堤，河灘路堤及橋頭引道等均為浸水路堤。2、特點：

浸水路堤除承受普通路堤外力和自重外，還要受到水的浮力和滲透動水壓力的作用；及兩側(cè)的靜水壓力的作用。水位上漲，水從邊坡的一側(cè)或兩側(cè)滲入路堤內(nèi)；而當水位降落時，水又從堤內(nèi)向外滲出。滲透速度隨土的性質(zhì)而異。3、填料的影響

以粘性土填筑的路堤達到最佳密實度后透水性很弱，以砂礫石填筑的路堤，由于孔隙大，透水性強。這兩種土對于邊坡穩(wěn)定性影響都不大。屬于中等透水性的土如亞粘土、亞砂土等作路堤填料，在水位降落時，對邊坡穩(wěn)定性影響較大，需考慮動水壓力。

浸水路堤填料最好用滲水性強的材料，如石質(zhì)堅硬不易風(fēng)化的塊石、片石、碎礫石、砂礫等。若附近無此類填料或從遠運不經(jīng)濟時，可采用粘性土，但必須夯實。對浸水易崩解、溶解或風(fēng)化的巖石應(yīng)禁止使用。

二、滲透動水壓力的計算

大?。篋=I?γ方向：滲透水壓力D作用與浸溶線以下土體的重心平行與水力坡降I?？砂聪率胶喕嬎?。作用點：重心三、浸水路堤邊坡穩(wěn)定性驗算最不利情況一般發(fā)生在最高洪水位驟然降落的時候。K=M抗/M滑=R（f要區(qū)別對待浸水和未浸水土條的單位體積重量。陡坡路堤穩(wěn)定性驗算

在坡度較大的山坡上修筑路堤，因下滑力較大，填土有時會產(chǎn)生沿山坡下滑的現(xiàn)象，嚴重威脅道路暢通和行車安全。再設(shè)計這類路基時，需驗算路堤的滑動穩(wěn)定性。當不能保證路基穩(wěn)定時應(yīng)采取一定的穩(wěn)定或加固措施?？赡艿幕瑒有问?、基底為基巖或為穩(wěn)定山坡，地面橫坡較大，可能沿基底接觸面產(chǎn)生滑動。2、基底為不穩(wěn)定的山坡覆層，下臥層巖層又為陡坡，路堤可能隨同基地覆蓋層沿傾斜基巖滑動。3、當基底為較厚的軟弱土層時，路堤連同其下的軟弱土層沿軟弱層中某一最弱的滑動面滑動。填料和基底都是不宜風(fēng)化的基巖，坡度陡于1：2.0。一般坡度陡于1：2.5時即需采用穩(wěn)定性措施。4、當陡坡路堤基底的沿層與山坡一致時，會沿某一最若的層面滑動。5、陡坡路堤可能的滑動通常按上述的橫斷面方向考慮，但實際上也會出現(xiàn)縱向滑動的情況，設(shè)計時必須慎重考慮路線位置與地形地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系。驗算數(shù)據(jù)的選擇驗算時所采用的數(shù)據(jù)，最好都有試驗依據(jù)。不可能時應(yīng)按P24頁表格選用數(shù)據(jù)。在參數(shù)的選擇中C，較難確定，在基底開挖臺階時，可在填土與基底的C，值中取兩者中較小的。再不設(shè)臺階的山坡上，考慮到水沿滑動面的滲流影響，C值一般較小可以忽略不計。f值一般在0.25~0.60之間。按滑動面的形式，可分為單坡滑動面和多坡滑動面。直線滑動面驗算法E=T—i當驗所得之