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专题路基稳定性分析


五、提高路基稳定的措施:
(一)基底处理 (二)改变结构 (三)改变填土 (四)加强排水 (五)支挡设施
(1)施工期稳定分析:采用cu、Φu(直剪快剪或三轴不排水剪) (2)运营期稳定分析:新建路堤采用ccu、Φcu(直剪固结快剪或三轴固结不排水剪);
已建成路堤采用cu、Φu(直剪快剪或三轴不排水剪)
※路堤各层填料性质不同时,所采用验算数据可按加权平 均法求得。
(二)路堤上汽车荷载的换算
1.当量土柱高度
(一)平面滑动面法
K F Q cos tan cL
T
Q sin
1.路堤情况 的极限破裂 面
2.纯砂土路基情况分析
K F Q cos tan cL tan
T
Q sin
tan
(二)圆弧——条分法
粘性土滑坍时破裂面为曲面近似为圆弧滑动面 1.基本原理 1)将圆弧滑动面上土体划分为若干竖条 2)依次计算每一土条沿滑动面的下滑力和抗滑力 3)叠加计算整个土体的稳定性
5)求稳定系数(简化Bishop法)
Fs
Mr Ms
R( R
ci Li ni tan i ) (Wi Qi ) sin i
Ki
(Wi Qi ) sin i
式中:Wi——第i土条重力;
αi——第i土条底滑面的倾角;
Qi———第i土条垂直方向外力;

6)再假定几个可能的滑动面,计算相应k值,由辅助线求取Kmin
计算精度与分段数有关越大越精确,一般为8~10段。结 合横断面特性,划分在边坡或地面坡度变化处以简化计算。
2.条分法分类
1)简化条分法 ①简单条分法(Fellenius法/瑞典法) ②简化Bishop条分法
2)严格条分法 ③Janbu普遍条分法 ④Spencer法
3.简化Bishop条分法假定
①土体均质,各向同性 ②各土条间传递水平推力,不传递竖向剪力 ③忽略水平推力作用点的位置
第三章 路基稳定性分析
针对问题:1.边坡失稳 2.陡坡路堤的失稳 3.地基失稳
第一节 边坡稳定性分析
一、边坡稳定性分析原理——静力平衡
(一)静力平衡的基本假定
1.对边坡稳定性进行力学分析时,为简化计算,都 按平 面问题处理 2.不考虑滑动主体本身内应力的分布 3.认为平衡状态只在滑动面上达到,滑动土体整体下滑 4.极限滑动面位置通过试算来确定
分布于整个路基宽度上
三、边坡稳定性分析方法
※力学分析法
1.数值分析法—假定几个滑动面,按照力学平衡原理分析验算, 找出极限滑动面。 2.图解或表解法—在计算机或图解的基础上,制定图或表,用查 图或查表来进行,简单不精确。
※工程地质类比法
根据不同土类及其所பைடு நூலகம்的状态,经过长期的生产实践和大量的 资料调查,拟定边坡的稳定值参考数据,在设计时,将影响边 坡稳定的因素作比拟,采用类似条件下的稳定边坡值。
4.圆弧法基本步骤
1)通过坡脚任意选定可能滑动面AB,半径为R,纵向单位长 度,滑动土体分条(5~8) 2)计算每个土条重Gi(土重、荷载重)垂直滑动面法向分力 3)计算每一段滑动面抵抗力NitgΦ(内摩擦力)和粘聚力cLi (Li为1小段弧长)
4)以圆心o为转动圆心,半径R为力臂。计算滑动面上各点对o 点的滑动力矩和抗滑力矩。
(二)破裂面的假定
1.松散的砂性土和砾石内摩擦角较大,粘聚力较小,滑动 面近似平面,平面力学模型采用直线。
2.粘性土粘聚力较大,内摩擦角较小,破裂时滑动面为圆 柱形、碗形,近似于圆曲面,平面力学模型采用圆弧
二、边坡稳定性分析的计算参数
(一)所需土的试验资料 1.对于路堑天然边坡或地基部分,取原状土,测其容重γ,内 摩擦角Φ,粘聚力c,根据实际情况采用原位剪切试验、直剪 试验或三轴试验。 2.对路堤边坡:取与现场压实度一致的压实土试验数据
4.5h法
四、各种方法的应用——针对不同的填方土质和可能的破坏形式
1.砂性土边坡:平面滑动面 法验算; 2.粘性土边坡或软弱地基:圆弧法(宜于使用简化Bishop法) 验算路堤稳定性和路堤——地基整体稳定性。 3.针对工况考虑其他外力影响和安全系数 (1)施工期 (2)运营期——新建成和已建成 (3)集中降雨、浸水路堤(考虑渗透动水压力和浮力)和地震 (考虑地震力)
将车辆布置于路堤上,车辆的设计荷载换算成相当于土层厚度h0
公路—Ⅰ级和公路—Ⅱ级汽车荷载,L=12.8m
B——横向分布车辆轮胎外缘之间总距,m
B Nb (N 1)d
b——每一辆车轮胎外缘之间的距离,m d——相邻两辆车轮胎之间的净距,m
2.荷载分布方式
⑴可分布在行车道宽度范围内 ⑵考虑实际行车有可能偏移或车辆停放在路肩上,也可认为当量土层
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