路基稳定性分析计算designofslopestabilization课件.ppt
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1、 第四章第四章 路基稳定性分析计算路基稳定性分析计算design of slope stabilization 4-1 概述概述analysis rationale and methods of slope stabilization一一.边坡稳定原理边坡稳定原理 discipline of slope stabilization 滑动面形状滑动面形状:the type of sliding plane 直线(砂性土)直线(砂性土)straight line(sand soil)straight line(sand soil)曲线(粘性土)曲线(粘性土)Curve(clay soil)Curv
2、e(clay soil)折线(陡坡路堤)折线(陡坡路堤)meander line(steep embankment)计算路基边坡稳定性的方法:工程地质法 engineering geology method 力学分析法 mechanics analysis method 图解法 diagram method计算路基边坡稳定性的基本方法:分析失稳滑动体沿滑动面上的下滑力T与抗滑力R,按静力平衡原理,取两者的比值为稳定系数K。TRKK=1,边坡处于极限平衡状态K小于1,边坡不稳定K大于1,边坡稳定K在1.21.25做为路基边坡稳定的界限值。行车荷载是边坡稳定的主要作用力之一,计算时采用换算成相当于
3、路基岩土层厚度,计入滑动体的重力中去。BLNQho超静定问题超静定问题Redundancy problem静力平衡问题静力平衡问题Static balance problem1 1、假设条件假设条件 assumptive conditions1)1)在用力学边坡稳定性分析法进行边坡稳定性分析时,都按平在用力学边坡稳定性分析法进行边坡稳定性分析时,都按平面问题来处理;面问题来处理;2 2)砂性土和砾石采用直线破裂面法)砂性土和砾石采用直线破裂面法;3 3)粘性土采用圆弧破裂面法)粘性土采用圆弧破裂面法;2.2.假设条件假设条件 assumptive conditions 1 1)不考虑滑动土体本
4、身内应力的分布;)不考虑滑动土体本身内应力的分布;2 2)认为平衡状态只在滑动面上达到,滑动土体整体下)认为平衡状态只在滑动面上达到,滑动土体整体下 3 3)极限滑动面位置通过试算确定)极限滑动面位置通过试算确定 二二.边坡稳定性分析的计算参数边坡稳定性分析的计算参数 calculating parameters of calculating parameters of slope stabilization slope stabilization analysisanalysis 1.1.土的计算参数土的计算参数 calculating parameters of soilcalculati
5、ng parameters of soil 1 1)路堑或天然边坡)路堑或天然边坡 cutting or natural slopecutting or natural slope 2 2)路堤边坡)路堤边坡 embankment slopeembankment slope2.2.边坡稳定性分析边坡的取值边坡稳定性分析边坡的取值slope stabilization analysis slope stabilization analysis and the value calculation and the value calculation of slopeof slope iiiiiiii
6、ihhhhcchh3.3.汽车荷载当量换算汽车荷载当量换算 equivalent conversion of automobile loadsequivalent conversion of automobile loads 当量土柱高当量土柱高 equivalent earth pillar height hequivalent earth pillar height h0 0 三三.边坡稳定性分析方法边坡稳定性分析方法 Analysis methods of slope stabilization 力学分析法和工程地质法力学分析法和工程地质法 Mechanics analysis meth
7、ods Engineering geology methods 1.1.力学分析法力学分析法 Mechanics analysis methods 1 1)数解法)数解法 mathematics analysis method 2 2)图解法)图解法 graphical analysis method 3)3)表解法表解法 table analysis method 2.2.工程地质法工程地质法 Engineering geology methods 1 1)直线法)直线法 straight line methodstraight line method使用范围使用范围 scopes of u
8、sing:砂类土砂类土 Sand Soil路堑路堑 cutting成层砂类土路基成层砂类土路基Stratified sandy soil subgrade一.试算法sintancosQcLQTcLfNTRK二.解析法csc)(2)2(minafactgfaK2 2).圆弧法圆弧法 arc methodarc method使用范围使用范围 scopes of usingscopes of using 粘性土粘性土 Clay SoilClay Soil圆弧法(条分法)的基本原理与步骤圆弧法(条分法)的基本原理与步骤 the discipline and steps of arc methodthe
9、 discipline and steps of arc method1.1.原理原理 静力平衡法静力平衡法 同样假定土质均匀,不计滑动面以外的土同样假定土质均匀,不计滑动面以外的土体位移所产生的作用力,计算时取单位长度,体位移所产生的作用力,计算时取单位长度,将滑动体划分为若干土条,分别计算各土条将滑动体划分为若干土条,分别计算各土条对于滑动圆心的滑动力矩对于滑动圆心的滑动力矩MyMy和抗滑力矩和抗滑力矩MoMo,取两力矩之比值为稳定系数,根据稳定系数取两力矩之比值为稳定系数,根据稳定系数来判断边坡是否稳定。来判断边坡是否稳定。OyMMKb 确定圆心辅助线确定圆心辅助线 determinin
10、g central auxiliary line 1)4.5H法一法一 2)4.5H法二法二 3)360法一法一 4)360法二法二二.表解法和图解法BHcAfK.42 陡坡路堤稳定性陡坡路堤稳定性 Stabilization of steep slope embankment一一.陡坡路堤陡坡路堤 Steep slope embankment1.1.陡坡路堤可能滑动面示意图陡坡路堤可能滑动面示意图 Schematic diagram of possible steep slope downslide 2.2.下滑的原因下滑的原因 Causes of downslide 二二.陡坡路堤边坡稳定
11、性分析方法陡坡路堤边坡稳定性分析方法 stabilization analysis methods of steep slope embankment1.1.直线法直线法 straight line method2.2.折线法折线法 broken line methodbroken line method4-34-3:浸水路堤稳定性:浸水路堤稳定性 Stability of inundate embankment一一.浸透动水压力的作用浸透动水压力的作用 Effect of soakage hydrodynamic pressure1.1.路堤内浸润曲线路堤内浸润曲线 Soakage curv
12、ed line in the embankment2.2.水位变化时的浸润曲线水位变化时的浸润曲线 Soakage curved line at the variation of water level二二.浸透动水压力的曲线浸透动水压力的曲线 Curved line of the soakage hydrodynamic pressure三三.浸水路堤边坡稳定性分析浸水路堤边坡稳定性分析 Stability analysis of inundate slope of embankment 四四.不同条件下的浸水路堤稳定性验算不同条件下的浸水路堤稳定性验算 Stability computat
13、ion of inundate embankment under various conditions 1 1、充分压实的粘性土浸水路堤充分压实的粘性土浸水路堤 2 2、透水性良好的浸水路堤透水性良好的浸水路堤作业:1.何谓滑坡,路基边坡滑坍的原因是什么?2.路基边坡稳定性设计的目的和分析问题的核心是什么?3.路基边坡稳定性验算有哪几种方法?对于高路堤、岩石类路堑、土路堑各以哪些方法为主进行边坡验算?4.试述直线法稳定验算方法、原理与适用范围场合。5.试述圆弧法稳定验算方法、原理与适用场合。6.表解法和图解法各适用何种条件?多层土体边坡稳定验算处理方法?7.什么情况下需进行浸水路堤边坡稳定性验
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