(3.1)--一般路基设计路基路面工程.pdf

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1、路基路面工程 Road Subgrade and Pavement Engineering 路基的分类与构造路基病害及成因路基横断面设计路基边坡稳定性分析 路基的分类与构造Please replace the written content请替换文字内容1.路基：按照线形位置和一定的技术要求修筑的带状构造物，是路面的基础，承受行车荷载。2.路床路面结构层以下0.8m或1.2m范围内的路基部分。分为上路床和下路床。上路床厚度0.3m,下路床在轻、中等及重交通公路0.5m，特重、极重交通0.9m。3.一般路基：是指良好的地质与水文等条件下，填方高度或挖方深度不大的路基，填方高度和挖方深度在1.5-

2、18m的路基。4.特殊路基：位于特殊土（岩）地段、不良地质地段受水，气候等自然因素影响强烈，需要进行特殊设计的路基。一、路基基本概念Please replace the written content请替换文字内容1、路堤高于原地面的填方路基。上路堤：指路床以下0.7m厚度的填方部分；下路堤：是指上路堤以下的填方部分。（1）路堤的类型二、路基的类型与构造路堤按填土高度分按所处条件及加固类型不同 低路堤高路堤（大于18-20m）沿河（浸水）路堤挖沟（渠）填筑路堤陡坡护脚路堤低路堤（小于1.0-1.5m）一般路基(1.5-18m)Please replace the written content

3、请替换文字内容二、路基的类型与构造l 低路堤填土高度小于路基工作区深度的路基。适用于平原区或取土困难地区；两侧均设边沟，满足最小填土高度要求，力求不低于规定的临界高度。低路堤高度往往小于路基工作区深度，因此应将基底进行处理。必要时清除基底，换土，设置隔离层，保证路基路面强度与稳定性。根据当地气候、地质、水文、土质等情况确定，一般路基最小填土高度如下：砂性土：0.30.5m；粉性土：0.50.8m；黏性土：0.40.7m。B1:1.52%H（1）路堤的类型Please replace the written content请替换文字内容二、路基的类型与构造Bh21:1.5h11:1.75护坡道护

4、坡道1m 填土高度不大时，H=2-3m，全部或部分填方可以在两侧设置取土坑。为了保证稳定性应设置护坡道1-2m，路堤沿沟渠护坡道4 m。地面横坡较陡时，应将天然地面挖成台阶，台阶宽度不应小于1m，并向内倾斜不小于2%，或设置石砌护脚。（1）路堤的类型Please replace the written content请替换文字内容二、路基的类型与构造l高路堤填土边坡高度大于20m的路堤。高路堤填方数量大，占地多，为使路基稳定和横断面经济合理，需进行个别设计。高路堤和浸水路堤的边坡可采用上陡下缓的折线形式或是台阶形式。为防止水流侵蚀和冲刷坡面，高路堤和浸水路堤的边坡，需采取适当的坡面防护和加固措

5、施。（1）路堤的类型Please replace the written content请替换文字内容B1:m12m0.5m灌溉渠灌溉渠Bh21:1.75h11:24m0.5ml 沿河（浸水）路堤 l 陡坡护脚路堤 l 挖沟（渠）填筑路堤B二、路基的类型与构造（1）路堤的类型Please replace the written content请替换文字内容 路堤通风良好，排水容易，常处于干燥状态。路堤病害少，强度与稳定性容易得到保证。（2）路堤的特点二、路基的类型与构造Please replace the written content请替换文字内容（1）路堑的类型 2、路堑低于原地面挖方路基

6、。l 全挖路基两侧设边沟，路堑上方设截水沟。l 台口式路基以天然坡面为下坡面，其他部分全部开挖。l 半山洞路基减小石方工程，应注意安全。B5mB截截水水沟沟1:n11:n2岩岩石石土土B1：n二、路基的类型与构造Please replace the written content请替换文字内容二、路基的类型与构造 挖方边坡的坡脚处设置边沟，以汇集和排除路基范围内的地表径流。路堑的上方应视情况设置截水沟，以拦截和排除流向路基的地表径流。（1）路堑的类型 Please replace the written content请替换文字内容l深路堑土质挖方边坡高度大于20m或岩石挖方边坡高度大于30m

7、的路堑。B1.02.0二、路基的类型与构造（1）路堑的类型 Please replace the written content请替换文字内容 通风，排水不利，病害较多且视线受阻。注意排水和边坡稳定，美化问题。（2）路堑的特点二、路基的类型与构造Please replace the written content请替换文字内容3、半填半挖又称填挖结合，是部分为路堤、部分为路堑的路基。主要设在较陡的山坡上。（1）半填半挖类型（a）一般填挖路基）一般填挖路基（b）矮挡土墙路基）矮挡土墙路基（c）护肩路基）护肩路基（d）（e）砌石路基）砌石路基（f）挡土墙路基）挡土墙路基（g）半山桥路基）半山桥路基

8、二、路基的类型与构造Please replace the written content请替换文字内容 节省土方、石方，但排水不利，易发生水淹、雪埋等病害。常用于干旱的平原区和丘陵区及山岭区的山脊线。（2）半填半挖特点 二、路基的类型与构造Please replace the written content请替换文字内容三、路基工程的附属设施1、取土坑与弃土堆l 取土坑：公路沿线挖取土方填筑路基。平坦地区，如果用土量较少，可两侧设取坑取土。取土坑的深度、宽度应综合考虑，平坦区深度不大于1M。取土坑的边坡：靠路基一侧1:1.5另一侧不大于1:1。在桥头引道或洪水淹没地段，路堤两旁不设取土坑。Pl

9、ease replace the written content请替换文字内容三、路基工程的附属设施l 弃土堆：开挖路基所废弃的土堆放于公路沿线一定距离的整齐的土堆。弃土堆设在低洼地，填补坑洞。原地面平坦坡度1:5时,可两侧弃土。弃土堆应有一定的几何外形。弃土堆外侧应设截水沟。当坡度较陡，弃土堆宜设在路基下方。1、取土坑与弃土堆Please replace the written content请替换文字内容2、护坡道与碎落台l 护坡道保护路基边坡稳定性，目的是加宽边坡横向距离，减小边坡平均坡度。护坡道宽度至少1m，对沿河桥头引道的护坡道宽度大于等于4m。边坡高度h护坡道宽度d3m1m36m2

10、m612m24m三、路基工程的附属设施Please replace the written content请替换文字内容2、护坡道与碎落台三、路基工程的附属设施l 碎落台设在土质或石质土的挖方边较坡脚处，主要供零星土石碎块下落时临时堆积，以保护边沟不致淤塞，亦有护坡道作用。碎落台宽度一般为1.0-1.5m。Please replace the written content请替换文字内容l 堆料坪在用地许可条件下，为保证行车安全，可在路堤边缘设置堆料坪。每隔50100m设置一个，长5-8m，宽2m左右。l 错车道四级路采用4.5m路基时，设置错车道。错车道处路基宽度6.5m，每隔200-500

11、m设置一处，错车长度不短于30m，两端各有10m的出入过渡段，中间10m供停车用。3、堆料坪与错车道6.5m4.5 m10m10m10m三、路基工程的附属设施Please replace the written content请替换文字内容 路基病害及成因路基主要病害路基病害的防治措施 Please replace the written content请替换文字内容路基裸露在大气中，经受着土体自重、行车荷载和各种自然因素的作用，路基的各个部位将产生变形。一、路基主要病害路基变形 可恢复变形行车荷载作用后可恢复原始状态的变形 不可恢复的变形引起路基标高和边坡坡度形状的改变Please repl

12、ace the written content请替换文字内容1、路基沉陷路基沉缩：路基的填料选择不当，填料方法不合理，压实度不足，在路基堤身内部形成过失夹层等因素引起沉缩。地基沉降：原天然地面有软土、沼泽或不密实的松土存在，路基修筑前未经处理，因此在路基自重作用下，地基下沉或向两侧挤出。指路基表面在垂直方向发生较大的沉落，路基沉陷主要有两种情况：路基本身压缩沉降；由于路基下部天然地面承载力不足引起。一、路基主要病害Please replace the written content请替换文字内容一、路基主要病害 路基、堤坝和河岸等边坡或山坡，在降雨、地震等条件下出现的边坡失稳现象。按照破坏规模

13、与原因的不同，路基边坡塌方可分为：剥落、碎落滑塌、崩塌、坍塌。2、路基边坡塌方Please replace the written content请替换文字内容一、路基主要病害3、路基沿坡面滑动 较陡山坡，路基底部浸湿形成滑动面，坡脚又未进行必要的支撑，在路基荷载作用下，整个路基沿倾斜的原地面向下滑动，路基整体失稳。Please replace the written content请替换文字内容4、其他病害曲舟 泥石流l 在季节性冰冻地区，冬季负温影响下路基内的水分不断向上迁移、聚集而冻结，导致路基隆起和路面开裂，发生冻胀；到了春融季节，路基上层土首先融化，水分无法排出或下渗，这时在行车作用

14、下泥浆就会沿路面裂逢冒出，形成翻浆。l 公路通过不良地质条件（如泥石流、溶洞等）和较大的自然灾害地区，均可能导致路基的大规模破坏。冻胀、翻浆一、路基主要病害Please replace the written content请替换文字内容二、路基病害的防治措施 l设计：正确设计路基横断面。l排水：（1）适当提高路基，防止水分从侧面渗入。（2）必要时设计隔离层隔绝毛细水上升，设置隔温层减少路基冰冻深度和水分积累，设置排水层以疏干土基。l施工：（1）选择良好的路基用土填筑路基，必要时作稳定处理。（2）采取正确的填筑方法，保证达到规定的压实度。l防护与支挡：采取边坡加固，修建挡土结构物，提高其整体稳

15、定性。Please replace the written content请替换文字内容 路基横断面设计路基宽度路基高度路基边坡坡率Please replace the written content请替换文字内容一、路基宽度l公路路基宽度为行车道路面宽度+两侧路肩宽度。技术等级高的公路，设有中间带、加（减）速车道、错车道等时，均应包括在路基宽度范围内。行车道宽度应由当地交通量大小而定，一般每个车道的宽度为3.53.75m。路肩宽度由公路等级和交通强况而定，最小每边0.5m，一般13m，并铺筑硬质路肩。高速公路、一级公路分为整体式、分离式。整体式断面必须设置中间带，中间带由两条左侧路缘带(0.

16、50.75m)和中央分隔带（23m）组成。路基宽度符合标准规定的宽度值。Please replace the written content请替换文字内容路肩 行车道路肩 行车道中间带路基宽度车道车道路缘带车道车道路缘带中央分隔带高速公路和一级公路一、路基宽度i2路肩路面路基宽度二、三、四级公路i1i2i1路肩Please replace the written content请替换文字内容一、路基宽度l 公路工程技术标准（JTG B01）中规定了各部分宽度要求。Please replace the written content请替换文字内容公路等级高速公路、一级公路设计车速（km/h）12

17、01008060车道数864864644路基宽度（m）一般值42.00 34.50 28.00 41.00 33.50 26.00 32.00 24.5023.00最小值40.00-25.00 38.50-23.50-21.5020.00公路等级二级公路、三级公路、四级公路设计车速（km/h）8060403020车道数222221路基宽度（m）一般值12.0010.008.507.506.504.50最小值10.008.50-一、路基宽度路基宽度Please replace the written content请替换文字内容二、路基高度路基高度指路堤的填筑高度和路堑的开挖深度，是路基设计高程

18、和地面高程之差。由于原地面有时倾斜的，在路基宽度范围内，两侧高差又差别。l 路基中心高度是指路基中心处设计高程与原地面的高程之差。l 路基边坡高度是指填方坡脚或挖方坡顶与路基边缘的相对高度。新建公路的路基设计高程：高速公路和一级公路采用中央分隔带的外侧边缘标高；二、三、四级公路宜采用路基边缘标高，在设置超高、加宽地段为设超高、加宽前该处边缘标高。改建公路的路基设计高程：，也可视具体情况而采用中央分隔带中线或行车道中线高程。Please replace the written content请替换文字内容l路基高度的确定结合公路路线纵断面、排水及防护措施确定，同时与路基临界高度结合；应使路肩边缘

19、高出地面积水，并考虑地面水、地下水、毛细水和冰冻作用对路基强度、耐久性和稳定性的影响。l高路堤及深路堑的判别标准以边坡高度为依据；l沿河及受水浸淹路基的高度应大于：设计洪水位+壅水高度+波浪侵袭高度+0.5m。当路基高度不符合规定时，可采取降低水位、设置毛细水隔断层等措施。二、路基高度Please replace the written content请替换文字内容三、路基边坡坡率l 路基边坡坡率：边坡高度H和边坡宽度B之比值。路堤一般写为1：m，路堑写为1：n的形式表示边坡坡率。路基边坡坡率示意图a)路堑；b)路堤 Please replace the written content请替换文

20、字内容，取决于边坡的土质、岩石的性质及水文地质条件等自然因素和边坡的高度。应通过设计验算确定，也可根据多年工程实践经验和设计规范推荐的数值进行采用；直线形边坡；台阶形边坡；折线形边坡三、路基边坡坡率Please replace the written content请替换文字内容1路堤边坡：土质路堤可参照下表选定其边坡坡度。如填土边坡高度超过20m，坡率应个别设计，由边坡稳定性分析确定。：设计水位以下部分，采用1：1.75-1：2.0；常水位以下部分才用1：2.0-1：3.0填料类别边坡坡率上部高度（H8m）下部高度（H 12m）细粒土1：1.51：1.75粗粒土1：1.51：1.75巨粒土1

21、：1.31：1.5不小于1：1.75三、路基边坡坡率Please replace the written content请替换文字内容用大于25cm不易风化的石块砌筑，坡度可用1:1；：顶宽0.8m，基底以1:5向内斜，H=215m；边坡高度极限值。H1：50.8m1：0.751：0.61531：0.671：0.51021：0.51：0.351外坡坡度内坡坡度高度(m)序号砌石边坡坡率地震地区路基高度限制值（m)三、路基边坡坡率1路堤边坡：填土类别设计基本地震动峰值加速度高速公路一级公路二级公路三、四级公路0.20g(0.30g)0.40g0.40g0.30g0.40g岩块和细粒土（粉性土和有

22、机质土除外）路基151015粗粒土（细砂、极细砂除外）路基636黏性土路堑1515101520Please replace the written content请替换文字内容l 边坡高度不大于20m时，边坡坡率不宜大于下表规定。l 边坡高度大于20m时，应进行个别勘察设计。按照勘察的数据进行边坡稳定性分析。高边坡施工中还应进行工程监测。2.路堑边坡：开挖岩土性质可分为土质和石质两类。土的类别边坡坡率粘土、粉质粘土、塑性指数大于3的粉土1：1中密以上的中砂、粗砂、砂砾1：1.5卵石土、碎石土圆砾土、角砾土胶结和密实1：0.75中密1：1（1）土质路堑 土质路堑边坡形式及坡率应根据工程地质条件、

23、边坡高度、排水措施、施工方法，结合自然稳定山坡和人工边坡的的调查和力学分析确定。三、路基边坡坡率Please replace the written content请替换文字内容（2）岩质路堑边坡岩体类型风华破碎程度边坡坡率H15m15m H30m类未风化、微风化1:0.11:0.31:0.11:0.3弱风化1:0.11:0.31:0.31:0.5类未风化、微风化1:0.11:0.31:0.31:0.5弱风化1:0.31:0.51:0.51:0.75类未风化、微风化1:0.31:0.5弱风化1:0.51:0.75类弱风化1:0.51:1弱风化1:0.51:1l 岩质边坡高度小于30m时，边坡坡

24、率不宜大于表中规定。l 岩质边坡高度大于30m时，应进行个别勘察设计。岩质路堑边坡形式及坡率一般应根据地质构造与岩石特性、边坡高度、施工方法，对照相似工程的成功经验选定边坡坡率。2.路堑边坡三、路基边坡坡率Please replace the written content请替换文字内容 路基边坡稳定性分析Please replace the written content请替换文字内容一、概 述l 天然边坡：江、河、湖、海岸坡；山、岭、丘、岗、天然坡l 人工边坡：挖方：沟、渠、坑、池填方：堤、坝、路基、堆料1、边坡种类Please replace the written content请替换

25、文字内容2、滑坡：边坡丧失其原有稳定性，一部分土体相对与另一部分土体滑动的现象。l滑坡前征兆：坡顶下沉并出现裂缝，坡脚隆起一、概 述Please replace the written content请替换文字内容3、路基边坡失稳现象与土类的关系路基边坡滑塌是路基常见破坏现象之一。根据边坡滑塌现象的大量观察，路基边坡破坏时形成一滑动面，滑动面的形状与土质有关。l 对于砂土、砂性土较大的内摩擦角，较小的粘聚力，滑动面类似平面（直线）或折线。l 对于粘性土，它有较大的粘聚力，较小的内摩擦角，滑动面象圆柱形，有时象碗形（曲线）。一、概 述Please replace the written cont

26、ent请替换文字内容4、边坡稳定性分析方法 根据天然山坡或人工边坡进行稳定性分析，通过地质条件对比，找到稳定坡度。采用此方法，关键是认真、详细调查沿线水文地质资料，据此进行比较。收集资料有如下内容：土名称、类别、组成结构、密度、成因等地面水、地下水状况当地相似自然山坡或人工开挖边坡坡度及现状人工边坡使用的施工方法l 工程地质法一、概 述Please replace the written content请替换文字内容 数解法假定几个不同滑动面,按力学原理平衡原理进行验算,找出最危险滑动面。K=1 极限平衡；K1稳定 图解法或表解法根据数解法制成图表，用查图查表法进行验算。RKTl 力学分析法4

27、、边坡稳定性分析方法一、概 述Please replace the written content请替换文字内容5、路基边坡稳定性分析的计算参数 对于路堑或天然边坡取原状土容重，内摩擦角和粘聚力。对于路堤边坡取压实后土的容重，内摩擦角和粘聚力。如边坡有多层土体构成，可用加权平均值，如下式：1 1221121.niinninniic hc hc hc hchhhh（1）土的计算参数11221121.niinninniihtghtgh tgh tgtghhhh11121121.niinninniihhhhhhhh一、概 述Please replace the written content请替换文

28、字内容（2）边坡取值：边坡稳定性分析时，对于折线或梯形边坡，一般取平均值。CDEBA1:n1:n1:nh1h2h3h5、路基边坡稳定性分析的计算参数一、概 述Please replace the written content请替换文字内容（3）汽车荷载当量换算边坡稳定分析时，按汽车最不利情况布载，将车辆的设计荷载换算成当量土柱高h0。0NGhBLN横向个分布的车辆数。单车道N=1，双车道N=2G每一辆车重力，G=550kN；路基填料的重度；L汽车前后轴最大轴距，规范规定对于标准车辆荷载为12.8m；B荷载横向分布宽度；(1)BNbNmdb每一辆车轮距,1.8mm相邻两辆车轮距 取1.3m d

29、轮胎着地宽度；0.6m。5、路基边坡稳定性分析的计算参数一、概 述Please replace the written content请替换文字内容二、直线滑动面的边坡稳定性分析1、基本假设滑动面通过边坡坡脚；土质均匀，计算时取单位长度；不考虑滑动土体本身内应力的分布。ADB1:mPlease replace the written content请替换文字内容2、适用范围 l砂土和砂类土。直线滑动面适用于以下几种情况：高路堤、深路堑、陡坡路堤。ADB1:m高路堤AB D1:n深路堑AD陡坡路堤二、直线滑动面的边坡稳定性分析Please replace the written content请

30、替换文字内容l 试算法路基土沿假定破裂面AD滑动，由静力平衡条件得其稳定系数K按下式计算：二、直线滑动面的边坡稳定性分析costansinFGcLKTGsinTGcosNGtanfFfNcL3、方法Please replace the written content请替换文字内容 通过坡脚A点假定3-4个滑动面，并绘出 曲线及水平切线，确定稳定系数Kmin值及最危险破裂面倾角 值。Kmin1.21.3，路基边坡稳定。Kf()0l 试算法3、方法二、直线滑动面的边坡稳定性分析Please replace the written content请替换文字内容l 解析法costansinFGcLKT

31、Gcotsin()sin2sincLfH lcotsincLfG3、方法二、直线滑动面的边坡稳定性分析Please replace the written content请替换文字内容00dkd取 时，求得Kmin和最危险滑动面的倾角min(2)cot2()cscKfaa fa()cotcot()Kfaa 令当Kmin1.21.3，路基边坡稳定。2CaHl 解析法二、直线滑动面的边坡稳定性分析3、方法25,14.7,cKpa317.64/,kNm6.0Hm 某挖方边坡，拟采用1：0.5的边坡，试验算稳定性。解题思路：min(2)cot2()cscKfaa fal 解析法l 试算法FTK G c

32、 o sta nc LG s in12345()fK12AD例 题1min(2)cot2()cscKfaa fa2tan 250.4663=0.2778cfaH，解：cot0.563 26csc1.1181由 将结果代入公式的25.153.1minK所以，该路基边坡稳定。例 题1上例已知数据不变，考虑稳定系数偏高，试求允许边坡度？例 题2解：令：Kmin=1.25,并将各已知值代入到 min(2)cot2()cscKfaa fa1.251.02 cot0.9 sin公式两边同乘sina，以 2cos1sinaa代入整理：22.5sin2.19sin0.210aa解方程 sina=0.955，所

33、以，边坡可以变陡，采用1：0.373cot0.3a，上例已知数据不变，试求允许最大高度？讨 论Please replace the written content请替换文字内容三、圆弧滑动面的边坡稳定性分析l 基本假定不考虑滑动土体本身内应力分布；认为平衡状态只在滑动面上达到，滑动时成整体下滑；最危险的破裂面位置通过试算确定。1、圆弧滑动面的条分法l 适用范围 圆弧法适用于粘性土，土的抗力以粘聚力为主，内摩擦力较小。边坡破坏时，破裂面近似圆柱形。均质粘性土：光滑曲面（圆柱面/圆弧）Please replace the written content请替换文字内容三、圆弧滑动面的边坡稳定性分析1

34、、圆弧滑动面的条分法l 分析方法不考虑条间力的相互作用，土条间的合力Si和Si+1平行于滑动面，并且相等；：简化毕肖普法则假定所有Hi=0，不考虑Ei的力矩作用；斯宾塞（Spencer）法；摩根斯坦普赖斯法(MorgenstemPrice）；沙尔玛法（Sarma）：假定Xi与Ei的交角或土条间力合力的方向；简布(Janbu）：假定条间力合力的作用点位置，由此提出普遍条分法。Please replace the written content请替换文字内容假设（静定条件）各土条间的合力Si，Si+1平行于滑动面，并且相等（Si=Si+1)。11coscosiiiiiiHSSH11sinsinii

35、iiiiVSSVGiiiilTiiilNHiViHi+1Vi+1iSiSi+1i建立土条垂直于滑动面的静力平衡方程cosiiiNGl 静力平衡方程11()sin()cos0iiiiiiiiNHHGVV可得：i三、圆弧滑动面的边坡稳定性分析1、圆弧滑动面的条分法Fellenius法/瑞典法Please replace the written content请替换文字内容 通过4.5H线（或36度线）法，定圆心辅助线后选择35个圆心；将圆弧滑动面上的土体划分为若干竖向土条，依次计算每一土条沿滑动面的下滑力矩和抗滑力矩，然后叠加计算；取力矩之比值为稳定系数，求出整个滑动土体的稳定性；滑动面验算，确定

36、最小稳定系数，即为最危险滑动面。三、圆弧滑动面的边坡稳定性分析1、圆弧滑动面的条分法Fellenius法/瑞典法l 计算步骤Please replace the written content请替换文字内容S0hABI24.5HMF0Hhhh1圆心辅助线 定圆心辅助线-4.5H线法三、圆弧滑动面的边坡稳定性分析1、圆弧滑动面的条分法Fellenius法/瑞典法Please replace the written content请替换文字内容S0hAB36BA36圆心辅助圆心辅助线取SO0.250.4m得圆心，其它各圆心点，由开始，每项隔0.3定一点，分别为2，3，4，5。1、圆弧滑动面的条分法

37、Fellenius法/瑞典法三、圆弧滑动面的边坡稳定性分析 定圆心辅助线-36线法Please replace the written content请替换文字内容计算精度与分段数有关越大越精确，一般为810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。三、圆弧滑动面的边坡稳定性分析 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24m。计算每个土条的土体重Gi。其中i为该弧中心点的半径线与通过圆心的竖线之间的夹角。1、圆弧滑动面的条分法Fellenius法/瑞典法ABxyixORi0h123456

38、7GcLfNarcsiniixRiPlease replace the written content请替换文字内容 求稳定系数K值:l绕圆心点的滑动力矩：11sinnniiiiiiMG dG R l绕圆心点的抗滑力矩：1niiMT R 1costanni iiiiiMRc lG cosiiiNG tanii iiiTc lN 1s1costan=sinniiiiiiniiic lGMKMG l稳定系数：三、圆弧滑动面的边坡稳定性分析1、圆弧滑动面的条分法Fellenius法/瑞典法Please replace the written content请替换文字内容 确定极限滑动面 条分法的最小

39、稳定系数同样通过试算求得。可沿圆心辅助线选择3-5个滑动面，进行计计算求Kmin；也可作辅助圆心曲线K=f(o)的Kmin。值在1.251.5之间，路基稳定。三、圆弧滑动面的边坡稳定性分析1、圆弧滑动面的条分法Fellenius法/瑞典法Please replace the written content请替换文字内容圆心O，半径R分条编号列表计算Ti 、Ni变化圆心O和半径R计算kk最小END简单条分法计算流程三、圆弧滑动面的边坡稳定性分析1、圆弧滑动面的条分法Fellenius法/瑞典法Please replace the written content请替换文字内容2、简化Bishop(

40、毕肖普法)条分法土体均质，各向同性；各土条间传递水平推力，不传递竖向剪力Hi=Hi+1=0；土条两侧作用力均为水平；忽略Hi、Ei产生的力矩。l 基本假定三、圆弧滑动面的边坡稳定性分析Please replace the written content请替换文字内容对每个土条建立竖直方向静力平衡方程，cossin0iiiiiWNT stani iiiic lNTK s1(-sin)i iiiiic lNWmK ssintancosiiiimK iNiEi-1EiTiWii三、圆弧滑动面的边坡稳定性分析2、简化Bishop(毕肖普法)条分法因l 安全系数KS代入式中Please replace

41、the written content请替换文字内容忽略成对条间力（Ei和Hi）产生的力矩,建立滑动体整体力矩平衡方程：110nniiiiiW dT Rstani iiiic lNTK 1s11costansinni iiiiiiniiic lWmKW 得到Bishop法简化式ssintancosiiiimK 三、圆弧滑动面的边坡稳定性分析2、简化Bishop(毕肖普法)条分法l 安全系数KS1HHiisiniidR s1(-sin)i iiiiic lNWmK Please replace the written content请替换文字内容三、圆弧滑动面的边坡稳定性分析2、简化Bishop

42、(毕肖普法)条分法 Ks=KsSSSKKK Ks假定Ks=1.0计算maiKs否迭代法求Ks：通常迭代34次就可满足精度要求。l 安全系数KSPlease replace the written content请替换文字内容四、陡坡路基边坡稳定性分析l 基本原理：当滑动面为基底的多个坡度的折线倾斜面时，可按折线滑动面考虑，将滑动面上土体按折线段划分成若干条块，自上而下分别计算各土体的剩余下滑力（=下滑力-抗滑力），根据最后一块土体的剩余下滑力的正负值确定整个路堤的整体稳定性。l 基本假定：危险滑动面的位置、形状已知，由一组倾角已知的线段构成；沿折线折点将滑动土体划分出的各个土条具有竖直边界；假

43、定各土条间推力Ei的作用方向平行于上侧土条滑动面的倾角。1、陡坡路堤：地面横坡度大于1：2.5不平衡推力法（剩余推力法）Please replace the written content请替换文字内容四、陡坡路基边坡稳定性分析 如果考虑安全系数，将所有的抗滑力如果考虑安全系数，将所有的抗滑力项除以项除以K K，得不平衡推力法得不平衡推力法:KRTE滑动力滑动力抗滑力抗滑力稳定系数稳定系数 自上而下分别计算各土块的剩余下滑力；)tancos(1sin1111111111lcWKWKRTE222211222112222tan)sin(cos1)cos(sin2lcEWKEWKRTE 第n块土块的

44、剩余下滑力:nnnnnnnnnnnnnnnlcEWKEWKRTEntan)sin(cos1)cos(sin11112、分析方法：Please replace the written content请替换文字内容3、稳定性判断En0，整个土坡稳定；En0，应采取稳定或加固措施。四、陡坡路基边坡稳定性分析Please replace the written content请替换文字内容当终时常采取的稳定措施：改善基底情况，增加摩阻力清除地表松软的土开挖台阶，放缓边坡搞好地面及地下排水，使基底干燥改善填料性质接危险面上采用大颗粒填料改善断面形式放缓边坡，降低边坡高度放缓坡脚处边坡在坡脚处设置支挡结构

45、物如石砌护脚、干砌或浆砌挡土墙等。4、增加稳定性措施四、陡坡路基边坡稳定性分析Please replace the written content请替换文字内容1、浸水路堤定义受到季节性或长期浸水的沿河路堤、河滩路堤等均称浸水路堤。2、渗透动水压力对浸水路堤的作用河滩路堤除承受外力及自身重力外还承受着浮力和渗透动水的作用。双侧浸水路堤水位变化示意图单侧浸水路堤水位变化示意图五、浸水路堤边坡稳定性分析Please replace the written content请替换文字内容五、浸水路堤边坡稳定性分析l 浸水路堤边坡稳定的最不利情况一般发生在最高洪水水位骤然降落的时候，此时渗透动水压力指向

46、路基体外。l 土的渗透性:由于土中含有空隙，在水位变化过程中伴有土中含水量的变化。对砂性土一渗透性好，动水压力较小;对黏性土一渗透性不好，动水压力也不大;对亚砂土、亚黏土一具有一定的渗透性，动水压力较大，边坡容易失稳。Please replace the written content请替换文字内容可按下式计算：3、渗透动水压力的计算0BDI D作用于浸润线以下土体重心的渗透动水压力I渗流水力坡降（润湿曲线的平均坡降，MN斜率），0水的容重13000WIKWK五、浸水路堤边坡稳定性分析浸润曲线与滑动弧之间的面积,AMDB渗透系数Please replace the written conten

47、t请替换文字内容4、浸水路堤边坡稳定性计算方法五、浸水路堤边坡稳定性分析l 假想摩擦角法 适当改变填料的内摩擦角，利用非浸水时的常用方法，进行浸水时的路堤稳定性计算。滑动土体的总强度S=Qtan+cL，路堤浸水，土基抗剪强度降低，表示为SB，浮力作用下重力减轻，Q降为QB，假想相当于减小为B。其他条件不变，浸水后土体总强度有两种数值相等的表示方法：只适用于全浸水路堤只适用于全浸水路堤tantanQQBBtantanBBcLQcLQBBtantanPlease replace the written content请替换文字内容l 悬浮法假想用水的浮力作用间接抵消动水压力对边坡的影响，即在计算抗

48、滑力矩中，用降低后的内摩擦角反映浮力的影响，而在计算滑动力矩中，不考虑浮力作用，滑动力矩没有减小，用以抵偿动水压力的不利影响。悬浮法计算图式：1-滑动面；2-降水曲面00112costan()YWQcL RMKMFF五、浸水路堤边坡稳定性分析4、浸水路堤边坡稳定性计算方法Please replace the written content请替换文字内容l 采用条分法与普通边坡稳定性计算不同之处在于浸水后土体内产生动水压力，计算时先绘出土体的浸润线，分别计算浸水与未浸水土条的重力。()CBCCBBCBCBnfNfNc Lc LMKMTTD S R抵抗滑动五、浸水路堤边坡稳定性分析4、浸水路堤边坡稳定性计算方法Please replace the written content请替换文字内容 l通过调查,充分预估浪高、洪水位；根据设计洪水位确定路基高度。l放缓边坡；路堤较高时，设置台阶式边坡。l设置护坡道。l设置导流结构物。5、稳定措施五、浸水路堤边坡稳定性分析谢谢您的聆听 Road Subgrade and Pavement Engineering