1、路基工程,第3章 路基边坡稳定性设计,第3章路基边坡稳定性设计,3.1 概述 3.2 直线法 3.3 圆弧法 3.4 不平衡推力传递法 3.5 浸水路堤边坡稳定性验算 3.6 边坡稳定性设计示例,第3章 路基边坡稳定性设计,3.1 概述,影响路基边坡稳定性的因素 边坡稳定性设计方法 路基边坡稳定性验算的参数 荷载当量高度计算,第3章 路基边坡稳定性设计,影响路基边坡稳定性的因素,边坡土质 水 边坡几何形状 荷载 ,第3章 路基边坡稳定性设计,边坡稳定性设计方法,力学验算法直线法、圆弧法、不平衡推力传递法 工程地质法,力学验算法的基本假定： 1.不考虑滑动土体本身内应力的分布； 2.平衡状态只在
2、滑动面上达到，滑动土体成整体下滑。,第3章 路基边坡稳定性设计,路基边坡稳定性验算的参数,容重(kN/m3) 内摩擦角() 粘聚力c(kPa),路堑或天然边坡：原状土； 路堤边坡：与现场压实度一致的压实土的试验数据。,多层土体： 1.加权平均法 2.通过合理的分段，直接取用不同土层的参数值。,第3章 路基边坡稳定性设计,荷载当量高度,在边坡稳定性分析时，将车辆按最不利情况排列，将车辆的设计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)，以h0表示。,第3章 路基边坡稳定性设计,3.2 直线法路堤,下滑力： 抗滑力：,安全系数：,适用于砂土和砂性土边坡。,通过坡脚A点，假定34个可能的
3、破裂面，求出相应的稳定系数Ki值，得出Ki与i的关系曲线。在关系曲线上找到最小稳定系数值Kmin，及对应的极限破裂面倾斜角值。,第3章 路基边坡稳定性设计,3.2 直线法路堑,令dK/d0，可求K最小时破裂面倾斜角0值。,第3章 路基边坡稳定性设计,3.2 直线法,第3章 路基边坡稳定性设计,K1 土锲体稳定； K=1 极限平衡状态； K1 土锲体滑动。,K1.251.5,经济VS安全,砂土 c0,天然休止角,3.3 圆弧法圆弧条分法（瑞典法）,适用于粘性土边坡。,基本假定： 1.滑动面为通过坡脚的圆柱面； 2.不考虑土体的内应力分布及各土条之间相互作用力的影响； 3.安全系数为抗滑力矩比滑动
4、力矩。,第3章 路基边坡稳定性设计,需解决问题： 1.滑动面位置； 2.安全系数K； 3.最小安全系数Kmin； 4.判断边坡稳定性。,3.3 圆弧法圆弧条分法（瑞典法）,第3章 路基边坡稳定性设计,滑动面圆心辅助线,4.5H法,36法,3.3 圆弧法圆弧条分法（瑞典法）,第3章 路基边坡稳定性设计,基本步骤：,（1）通过坡脚任意选定可能发生的圆弧滑动面AB，其半径为R，沿路线纵向取单位长度1m。将滑动土体分成若干个一定宽度的垂直土条，其宽一般为2-4m，如图所示； （2）计算每个土条的土体重G(包括小段土重和其上部换算为土柱的荷载在内)； （3）计算每一小段滑动面上的反力(抵抗力)； （4）
5、计算滑动力矩和抗滑力矩； （5）求稳定系数值。,3.3 圆弧法圆弧条分法（瑞典法）,第3章 路基边坡稳定性设计,最小安全系数Kmin 最危险滑动面,KminK1.251.5边坡稳定,改进的圆弧法毕肖普法,第3章 路基边坡稳定性设计,3.4 不平衡推力传递法(传递系数法、剩余推力法),适用条件： 滑动面为折线或其它形状的边坡稳定性验算。 原地面为折线形的陡坡上的路堤； 层状构造岩土层路基边坡； 滑坡等。,剩余下滑力：,第3章 路基边坡稳定性设计,滑动面已知,滑动力,抗滑力,稳定系数,3.4 不平衡推力传递法(传递系数法、剩余推力法),第3章 路基边坡稳定性设计,验算方法：按地面变坡点将滑动面上土
6、体垂直划分为若干条块；,变坡点,变坡点,3.4 不平衡推力传递法(传递系数法、剩余推力法),第3章 路基边坡稳定性设计,验算方法：自上而下分别计算各土块的剩余下滑力；,3.4 不平衡推力传递法(传递系数法、剩余推力法),第3章 路基边坡稳定性设计,验算方法：第n块土块的剩余下滑力；,判断稳定性：En0，整个土坡稳定；En0，应采取稳定或加固措施。,3.5 浸水路堤边坡稳定性验算,第3章 路基边坡稳定性设计,浸水路堤：受到季节性或长期浸水的沿河路堤、河滩路堤等均称为浸水路堤。,特点： 1.稳定性受水位降落的影响 水位上升 水位下降 路堤两侧水位差 2.稳定性与路堤填料透水性有关 粘土透水弱 砂砾石透水强 亚砂土、亚粘土中等透水性,3.5 浸水路堤边坡稳定性验算,第3章 路基边坡稳定性设计,最不利情况：最高水位骤然降落,验算方法：考虑浮力和动水压力作用，其余同普通路堤。,动水压力：,
