路基路面工程11課件

1、 第三章第三章 路基穩(wěn)定性分析計算路基穩(wěn)定性分析計算主要內(nèi)容 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 直線滑動面的邊坡穩(wěn)定性分析 第三節(jié) 曲線滑動面的邊坡穩(wěn)定性分析 第四節(jié) 浸水路堤的穩(wěn)定性分析 第五節(jié) 軟土地基的路基穩(wěn)定性分析1、邊坡：邊坡：具有傾斜坡面的巖土體或土體。 分類：分類：天然邊坡、人工邊坡。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述2 2、什么是滑坡、什么是滑坡? ? 邊坡喪失其原有穩(wěn)定性，一部分土體相對與另一部分土體滑動的現(xiàn)象稱滑坡。邊坡喪失其原有穩(wěn)定性，一部分土體滑動的現(xiàn)象稱滑坡。土坡滑坡前征兆：坡頂下沉并出現(xiàn)裂縫，坡腳隆起。土坡滑坡前征兆：坡頂下沉并出現(xiàn)裂縫，坡腳隆起。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第一節(jié)第一節(jié) 概述概

2、述3 3、路基邊坡失穩(wěn)的原因：、路基邊坡失穩(wěn)的原因： 內(nèi)部原因內(nèi)部原因（1 1）土質(zhì)：）土質(zhì)：各種土質(zhì)的抗剪強度、抗水能力是不一樣的，如鈣質(zhì)或石膏質(zhì)膠結(jié)的土、濕陷性黃土等，遇水后軟化，使原來的強度降低很多。（2 2）土層結(jié)構(gòu)：）土層結(jié)構(gòu)：如在斜坡上堆有較厚的土層，特別是當下伏土層(或巖層)不透水時，容易在交界上發(fā)生滑動。（3 3）邊坡形狀：）邊坡形狀：突肚形的斜坡由于重力作用，比上陡下緩的凹形坡易于下滑；由于粘性土有粘聚力，當土坡不高時尚可直立，但隨時間和氣候的變化，也會逐漸塌落。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 外部原因外部原因（1 1）降水或地下水的作用：）降水或地下水的作用：持續(xù)的降雨或地下水滲入

3、土層中，使土中含水量增高，土中易溶鹽溶解，土質(zhì)變軟，強度降低；還可使土的重度增加，以及孔隙水壓力的產(chǎn)生，使土體作用有動、靜水壓力，促使土體失穩(wěn)，故設(shè)計斜坡應(yīng)針對這些原因，采用相應(yīng)的排水措施。（2 2）振動的作用：）振動的作用：如地震的反復作用下，砂土極易發(fā)生液化；粘性土，振動時易使土的結(jié)構(gòu)破壞，從而降低土的抗剪強度；車輛運動、施工打樁或爆破，由于振動也可使鄰近土坡變形或失穩(wěn)等。（3 3）人為影響：）人為影響：由于人類不合理地開挖，特別是開挖坡腳；或開挖基坑、溝渠、道路邊坡時將棄土堆在坡頂附近；在斜坡上建房或堆放重物時，都可引起斜坡變形破壞。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述3 3、路基邊坡失穩(wěn)原因的力學分

4、析：、路基邊坡失穩(wěn)原因的力學分析：根本原因根本原因: :邊坡中土體內(nèi)部某個面上的剪應(yīng)力達到了它 的抗剪強度。具體原因具體原因: : （1）滑面上的剪應(yīng)力增加； （2）滑面上的抗剪強度減小。4 4、邊坡穩(wěn)定性設(shè)計方法、邊坡穩(wěn)定性設(shè)計方法第一節(jié)第一節(jié) 概述概述驗算法基本假定：不考慮滑動土體本身內(nèi)應(yīng)力分布；不考慮滑動土體本身內(nèi)應(yīng)力分布；認為平衡狀態(tài)只在滑動面上達到，滑動時成整體認為平衡狀態(tài)只在滑動面上達到，滑動時成整體下滑；下滑；最危險的破裂面位置通過試算確定。最危險的破裂面位置通過試算確定。力學驗算法工程地質(zhì)法 假定邊坡沿某一形狀滑動面破壞，按力學平衡原理進行計算，根據(jù)滑動面的不同分為直線法，圓弧

5、法和折線法。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述5 5、路基邊坡穩(wěn)定的力學計算原理、路基邊坡穩(wěn)定的力學計算原理基本方法基本方法: : 分析失穩(wěn)滑動體沿滑動面上的下滑力分析失穩(wěn)滑動體沿滑動面上的下滑力T T與抗下滑力與抗下滑力R R，按照，按照力學平衡原理，取兩者的比值作為穩(wěn)定系數(shù)力學平衡原理，取兩者的比值作為穩(wěn)定系數(shù)K K，即：，即：K=1，下滑力和抗滑力相等，邊坡平衡平衡；K1，邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)K1）、天然天然含水量高含水量高（wwL ,大于3050%）、壓縮性高壓縮性高（a1-20.5Mpa-1）、強度低強度低（Cu30Kpa）和具有靈敏結(jié)構(gòu)靈敏結(jié)構(gòu)性性的土層。 第五節(jié)第五節(jié) 軟土地基的路基穩(wěn)定

6、性分析軟土地基的路基穩(wěn)定性分析 軟土分布：軟土分布：沿海地區(qū)、內(nèi)陸湖泊和河流谷地分布著大量淤泥、淤泥質(zhì)粘土等軟土。 軟土分類：軟土分類： 河海沉積湖泊沉積江灘沉積沼澤沉積軟土地段高填方路基軟土地段高填方路基第五節(jié)第五節(jié) 軟土地基的路基穩(wěn)定性分析軟土地基的路基穩(wěn)定性分析 主要病害：主要病害：在軟土地基上修建高速公路會遇到： 路基不穩(wěn)定、 沉降過大及、 不均勻沉降等問題，且工程性質(zhì)惡劣，尤其在振動荷載的作用下，易產(chǎn)生側(cè)向滑移及蠕變，對路基、構(gòu)筑物的影響較大。 主要措施：主要措施： 薄層軟土原則上清除換土； 厚層軟土-穩(wěn)定分析,達到要求； 加固措施： 采用其他結(jié)構(gòu)物-修筑橋梁第五節(jié)第五節(jié) 軟土地基的

7、路基穩(wěn)定性分析軟土地基的路基穩(wěn)定性分析2 2、臨界高度的計算、臨界高度的計算 （1）臨界高度:指天然路基狀態(tài)下，不采取任何加固措施，所容許的路基最大填土高度。 （2）計算公式l均質(zhì)薄層軟土地基：l均質(zhì)厚層軟土路基：Hc容許填土的臨界高度(m）;Nw穩(wěn)定系數(shù)，可查表；B浸潤曲線與滑動弧之間的面積，m2；填土的容重，kN/m3第五節(jié)第五節(jié) 軟土地基的路基穩(wěn)定性分析軟土地基的路基穩(wěn)定性分析3 3、路基穩(wěn)定性的計算方法、路基穩(wěn)定性的計算方法 軟土地基的路堤滑動成圓弧滑面，穩(wěn)定驗算方法應(yīng)采用圓弧條分法，根據(jù)計算過程中參數(shù)選擇不同，可分為：u 總應(yīng)力法，總應(yīng)力法，u 有效固結(jié)應(yīng)力法，有效固結(jié)應(yīng)力法，u 有效應(yīng)力法有效應(yīng)力法。()ijjTSSPKP 地基抗剪強度采用總強度地基抗剪強度采用總強度(天然十字板快剪強度天然十字板快剪強度)，或采，