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路堤的边坡设计和稳定性检算名称职称课件.pptx

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路堤的边坡设计和稳定性检算主讲教师名称职称

概述1直线滑动面的边坡稳定性分析2曲线滑动面的边坡稳定性分析3软土地基的路基稳定性分析4目录

概述

概述1概述涉及平衡破坏或边坡过陡沿滑动面滑坡河滩路堤、高路堤或软弱地基上的路基水流冲刷、边坡过陡地基承载力过低沿剪切面坍塌路基稳定岩土性质、结构、边坡高度与坡度、工程质量、经济等岩(土)质山坡路堑

1概述≤8.0m土质边坡,≤12.0m石质边坡高路堤、深路堑,地质与水文条件复杂,特殊需要路基不作稳定分析计算,按一般路基设计,采用规定值边坡稳定分析计算,确定边坡坡度及工程技术措施概述

1概述土坡按滑动面特征(直线、曲折和折线)以土抗剪强度为理论基础定性分析岩石路堑边坡确定失稳岩体的范围、软弱面定量力学计算分析方法(产状与结构)按力的极限平衡建立计算式概述

1概述工程地质法(比拟法):实践经验力学分析法:数解方法★图解法:图解简化近似解基本方法:稳定系数抗滑力失稳滑动体沿滑动面上的下滑力K=1:极限平衡状态1:边坡不稳定>1:边坡稳定,工程上一般规定K≥1.20~1.25路基边坡稳定性分析计算方法:概述

1概述行车荷载换算成相当于路基岩土层厚度,计入滑动体的重力中;换算时按荷载的不利布置条件,取单位长度路段。行车荷载是边坡稳定的主要作用力,换算方法:计算式:bmbHh0h概述

1概述h0——行车荷载换算高度,m;L——前后轮最大轴距,标准车12.8m;Q——一辆重车的重力,标准550KN;N——并列车辆数,双车道N=2,单车道N=1;γ——路基填料的容重,KN/m3;B——荷载横向分布宽度,B=Nb+(N-1)m+db——后轮轮距,取1.8m;m——相邻两辆车后轮的中心间距,取1.3m;d——轮胎着地宽度,取0.6m。高度换算后,可近似分布于路基全宽上,以简化滑动体的重力计算。采用近似方法计算时,亦可不计算荷载。概述

直线滑动面的边坡稳定性分析

直线滑动面的边坡稳定性分析1概述砂类土边坡陡坡路堤渗水性强粘性差摩擦力不足沿直线形态滑动面下滑原地面为近似直线AD陡坡路堤高路堤ADB1:m深路堑ADB1:n假定AD为直线滑动面,并通过坡脚点A,土质均匀,取单位长度路段,不计纵向滑移时土基的作用力,可简化成平面问题求解。

直线滑动面的边坡稳定性分析2试算法由图,按静力平衡得:ω——滑动面的倾角;f——摩擦系数,f=tanφ;L——滑动面AD的长度;N——滑动面的法向分力;T——滑动面的切向分力;c——滑动面上的粘结力;Q——滑动体的重力。RHABD1:mαωQTNω直线滑动面上的力系示意图

直线滑动面的边坡稳定性分析2试算法滑动面位置ω不同K值也随之而变K=f(ω)边坡稳定与否的判断依据稳定系数的最小值Kmin最危险滑动面ω0

直线滑动面的边坡稳定性分析2试算法ωKω0KminK与ω的关系曲线示意图稳定系数的最小值Kmin最危险滑动面ω0假定边坡值假定4~5个可能的滑动面?i求出相应Ki绘Ki与?i关系曲线在曲线上找出Kmin及相应的?0值验算步骤:判断Kmin是否符合规定,否则改进设计并验算

直线滑动面的边坡稳定性分析2试算法对砂类土路堤边坡:取c=0,则有若取K=1.25,则tanω=0.8tanφ。故用松散性填料修建的路堤,其边坡角的正切值不宜大于填料摩擦系数的0.8倍。如:当φ=40°时,tanω=0.8tan40°=0.6713,得ω=33°52′。如果采用1:1.5的路基边坡,相应于边坡角α=33°41′。由于αω,该边坡稳定。由此类推,如果φ40°,路基边坡应相应放缓。

直线滑动面的边坡稳定性分析3解析法利用K=f(ω)的函数关系,进行求导,求得边坡稳定系数最小值的表达式,代替试算法,可大为简化计算工作。单位长度路基边坡滑动体ΔABD的重力Q:现以路堑边坡为例,不计行车荷载,令滑动面AD=L:

直线滑动面的边坡稳定性分析3解析法令得:将上式代入得最小稳定系数为:与试算法结论一致。三角换算简化为

曲线滑动面的边坡稳定性分析

曲线滑动面的边坡稳定性分析1概述一般的土粘结力滑动面呈曲面*圆弧曲线(计算简单)求解假定复合曲线(计算复杂,有限单元法,计算机)*计算方法:条分法(瑞典法)★简化的表解、图解法应力圆法、φ圆法

曲线滑动面的边坡稳定性分析2圆弧滑动面的条分法(1).取单位长度,将滑动体划分若干条;(分条越多,计算结果越精确,但不宜过多,否则工作量较大)(2).分别计算各土条对于滑动圆心的滑动力矩Moi和抗滑力矩Myi;求解过程:基本原理:静力平衡;基本假定:土质均匀,不计滑动面以外的土体位移所产生的作

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