1、第三章,路基边坡稳定性设计,31 概述311 影响路基边坡稳定性的因素1边破土质2水的活动3边坡的几何形状4活荷载增加5地震及其他震动荷载,312 边坡稳定性设计方法路基边坡稳定性分析与验算的方法很多，归纳起来有力学演算法和工程地质法两大类。 力学验算法又叫极限平衡法，假定边坡眼某一形状滑动面破坏，按力学平衡原理进行计算。因此，根据滑动面形状的不同，又分为直线法，圆弧法和折线法三种。力学验算的基本假定是：1破裂面以上的不稳定土土体沿破裂面作整体滑动，不考虑其内部的应力分布不均和局部移动 2土的极限平衡状态只在破裂面上达到,313 路基边坡稳定性验算的数据 粘结力c和内摩阻角是决定土体抗剪强度的
2、两个参数，亦即土的抗剪强度指标。 如边坡由多层土体组成，可采用加权平均法求得 。 314 荷载当量高度计算 把车辆荷载换算成当量土柱高，即以相等压力的土层厚度来代替荷载，叫当量高度，用h0表示,h0荷载当量高度，m； N横向分布的车辆数； Q每一辆车的重量，N； L车辆前后轮胎（或拖拉机履带）着地长 度，m；土的容量，N/m3； B横向分布车辆轮胎（或履带）外缘之间 距离，m； b每一辆车的轮胎（或履带）外缘之间的距离,m ；d相邻两车轮胎（或履带）之间的净距,m。,沿线路走向,横断面,32 直线法此方法适用于由砂土或砂性土组成，抗力以摩阻力为主 321 均质砂，砾类土路堤边坡稳定系数： 安全
3、系数K一般采用1.251.5。,稳定条件：TT,砂土的内摩擦角,抗滑力与滑动力的比值,安全系数,内摩擦角为0时,直线法:多个滑动面验算,.3 圆弧法 3.3.1 圆弧条分法 瑞典法，用圆弧条分法验算边坡稳定性时， 有以下假定： 1. 破裂面为圆柱面 2.计算中不考虑土条间的作用力 3.土坡稳定的安全系数用破裂面上全部抗 滑力矩与滑动力矩之比来定义 （1）确定滑动面圆心辅助线 确定圆心辅助线有两种方法：4.5H法和 36法,Fellenius(4.5H法)最危险滑动面圆心的确定,R,O,对于均质粘性土土坡，其最危险滑动面通过坡脚, =0,O,E, 0,条分法,滑动土体分为若干垂直土条,对于外形复
4、杂、 0的粘性土土坡，土体分层情况时，要确定滑动土体的重量及其重心位置比较困难，而且抗剪强度的分布不同，一般采用条分法分析,条分法分析步骤I,2.任选一圆心O，确定滑动面，将滑动面以上土体分成几个等宽或不等宽土条,3.每个土条的受力分析,静力平衡,假设两组合力(Pi，Xi) (Pi1，Xi1),1.按比例绘出土坡剖面,条分法分析步骤,4.滑动面的总滑动力矩,5.滑动面的总抗滑力矩,6.确定安全系数,34 折线法 折线法（又称传递系数法）适用于滑动面为折线或其他形状的边坡稳定性验算。 稳定性指标为剩余下滑力，即： 根据E的正负土坡的稳定性, 折线法陡坡路堤稳定性分析示例,请用剩余下滑力方法分析下
5、图所示的折线坡上路堤的抗滑稳定性。已知： 1) 路堤的几何参数如图所示，其中： 2) 土的参数为： ， ， ； 3) 作用在路堤上的超载 ； 4) 抗滑安全系数 。,计算： 1) 首先求土块的剩余下滑力； 的面积：S11/2(4+6)2+1/266=28 m2 的重量：G1=2818=504 kN/m 的抗滑力：R1=1/K(G1+qb1)cos1tgcL1 1/1.255440.7070.268106.0/0.707 150.36kN/m 的下滑力：T1=（G1+qb1）sin15440.707 384.608 kN/m 所以，的剩余下滑力为：F1T1R1234.25 kN/m,2) F1当
6、作外力，求土块的剩余下滑力； 的面积：S248=32 m2 的重量：G2=3218=576 kN/m 的抗滑力：R2=1/K(G2+qb2F10.707)tgcL2 1/1.25781.610.268104.0 199.58 kN/m 的下滑力：T2=F10.707234.250.707 165.61kN/m 的剩余下滑力为：F2T2R2-33.97 kN/m0， 也即和可以自平衡，所以令F2为0，不带入下块计算。,3) 求土块的剩余下滑力； 的面积：S31/288=32 m2 的重量：G3=3218=576 kN/m 的抗滑力：R3=1/KG3cos2tgcL3 1/1.255760.970
7、.268108.0/0.97 185.8 kN/m 的下滑力：T3= G3sin25760.242 139.4 kN/m 的剩余下滑力为：F3T3R3-46.4 kN/m0 4) 因为的剩余下滑力小于0，折线路堤满足抗滑要求。,35 浸水路堤边坡稳定性验算 351 浸水路堤的特点 建筑在桥头引道，河滩及河流沿岸，受到 季节性或长期浸水的路堤，称为浸水路堤。 （1）稳定性受水位降落的影响当水位上涨时，土体除承受向上的浮力外，土粒还受到指向土体内部的动水压力作用，增加了路堤的稳定性。 当水位下降时，其动水压力方向指向土体外面，剧烈地破坏边坡的稳定性，并可能产生边坡凸起或滑坡现象。,（2）稳定性与路
8、堤填料透水性有关 以粘性土填筑的路堤达到最佳密实度后，透水性很弱；以砂砾石填筑的路堤，由于空隙大，透水性强。因此水位涨落对这两种土的边坡稳定性影响一般不大。352 浸水路堤的高度与断面形式 一般浸水路堤的最低设计标高，可取设计洪水位加安全高度0.5m。 大河两岸或水库路堤，因水面较宽，可能有壅水现象或波浪侵袭，路堤的最低设计标高应为：H=设计洪水位+可能的壅水高+波浪侵袭高+安全高度（0.5m）。,353 动水压力计算凡用粘性土填筑的锦水路堤（不包括透水性极小的纯粘土），必须进行渗透动水压力计算： D=IB0I渗透水力坡降 B浸润线与滑动面之间的面积 , m2 ；0水的比重（0=9.8），kN/m3。,354 浸水路堤边坡稳定性验算 为简化计算，分母第三项可用 代替，即,
