第四章路基穩(wěn)定性分析計算

designofslope

stabilization§4-1概述analysisrationaleandmethodsofslopestabilization一.邊坡穩(wěn)定原理disciplineofslopestabilization

滑動面形狀:thetypeofslidingplane

直線（砂性土）straightline(sandsoil)曲線（粘性土）Curve(claysoil)折線（陡坡路堤）meanderline(steepembankment)第四章路基穩(wěn)定性分析計算

designofslop1計算路基邊坡穩(wěn)定性的方法：工程地質法engineeringgeologymethod力學分析法mechanicsanalysismethod圖解法diagrammethod計算路基邊坡穩(wěn)定性的基本方法：分析失穩(wěn)滑動體沿滑動面上的下滑力T與抗滑力R，按靜力平衡原理，取兩者的比值為穩(wěn)定系數(shù)K。計算路基邊坡穩(wěn)定性的方法：2K=1，邊坡處于極限平衡狀態(tài)K小于1，邊坡不穩(wěn)定K大于1，邊坡穩(wěn)定K在1.2~1.25做為路基邊坡穩(wěn)定的界限值。行車荷載是邊坡穩(wěn)定的主要作用力之一，計算時采用換算成相當于路基巖土層厚度，計入滑動體的重力中去。K=1，邊坡處于極限平衡狀態(tài)3超靜定問題Redundancyproblem靜力平衡問題Staticbalanceproblem超靜定問題靜力平衡問題41、假設條件

assumptiveconditions在用力學邊坡穩(wěn)定性分析法進行邊坡穩(wěn)定性分析時，都按平面問題來處理；2）砂性土和礫石采用直線破裂面法;3）粘性土采用圓弧破裂面法;2.假設條件

assumptiveconditions

1）不考慮滑動土體本身內應力的分布；2）認為平衡狀態(tài)只在滑動面上達到，滑動土體整體下

3）極限滑動面位置通過試算確定1、假設條件assumptiveconditions5

二.邊坡穩(wěn)定性分析的計算參數(shù)

calculatingparametersofslopestabilizationanalysis

1.土的計算參數(shù)

calculatingparametersofsoil

1）路塹或天然邊坡cuttingornaturalslope2）路堤邊坡embankmentslope2.邊坡穩(wěn)定性分析邊坡的取值slopestabilizationanalysisandthevaluecalculationofslope

二.邊坡穩(wěn)定性分析的計算參數(shù)63.汽車荷載當量換算

equivalentconversionofautomobileloads

當量土柱高

equivalentearthpillarheighth0

3.汽車荷載當量換算7三.邊坡穩(wěn)定性分析方法

Analysismethodsofslopestabilization

力學分析法和工程地質法

MechanicsanalysismethodsEngineeringgeologymethods

1.力學分析法

Mechanicsanalysismethods

1）數(shù)解法mathematicsanalysismethod2）圖解法graphicalanalysismethod3)表解法tableanalysismethod2.工程地質法

Engineeringgeologymethods

三.邊坡穩(wěn)定性分析方法81）直線法straightlinemethod使用范圍scopesofusing:砂類土SandSoil1）直線法straightlinemethod使用范圍9路塹

cutting成層砂類土路基Stratifiedsandysoilsubgrade路塹cutting成層砂類土路基10一.試算法二.解析法一.試算法二.解析法112）.圓弧法arcmethod使用范圍scopesofusing

粘性土ClaySoil圓弧法（條分法）的基本原理與步驟

thedisciplineandstepsofarcmethod1.原理靜力平衡法同樣假定土質均勻，不計滑動面以外的土體位移所產生的作用力，計算時取單位長度，將滑動體劃分為若干土條，分別計算各土條對于滑動圓心的滑動力矩My和抗滑力矩Mo，取兩力矩之比值為穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)穩(wěn)定系數(shù)來判斷邊坡是否穩(wěn)定。2）.圓弧法arcmethod使用范圍scopeso12b確定圓心輔助線determiningcentralauxiliaryline1）4.5H法一2）4.5H法二3）360法一4）360法二b確定圓心輔助線determiningcentral13路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件14二.表解法和圖解法二.表解法和圖解法15§4－2陡坡路堤穩(wěn)定性

Stabilizationofsteepslopeembankment一.陡坡路堤

Steepslopeembankment1.陡坡路堤可能滑動面示意圖

Schematicdiagramofpossiblesteepslopedownslide

2.下滑的原因

Causesofdownslide

§4－2陡坡路堤穩(wěn)定性

Stabilization16路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件17二.陡坡路堤邊坡穩(wěn)定性分析方法

stabilizationanalysismethodsofsteepslopeembankment1.直線法straightlinemethod二.陡坡路堤邊坡穩(wěn)定性分析方法18

2.折線法

brokenlinemethod

2.折線法brokenlinemethod19§4-3：浸水路堤穩(wěn)定性

Stabilityofinundateembankment一.浸透動水壓力的作用

Effectofsoakagehydrodynamicpressure1.路堤內浸潤曲線

Soakagecurvedlineintheembankment2.水位變化時的浸潤曲線

Soakagecurvedlineatthevariationofwaterlevel§4-3：浸水路堤穩(wěn)定性

Stabilityofinu20路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件21二.浸透動水壓力的曲線

Curvedlineofthesoakagehydrodynamicpressure三.浸水路堤邊坡穩(wěn)定性分析

Stabilityanalysisofinundateslopeofembankment

四.不同條件下的浸水路堤穩(wěn)定性驗算

Stabilitycomputationofinundateembankmentundervariousconditions

1、充分壓實的粘性土浸水路堤

2、透水性良好的浸水路堤二.浸透動水壓力的曲線22作業(yè):1.何謂滑坡，路基邊坡滑坍的原因是什么？2.路基邊坡穩(wěn)定性設計的目的和分析問題的核心是什么？3.路基邊坡穩(wěn)定性驗算有哪幾種方法？對于高路堤、巖石類路塹、土路塹各以哪些方法為主進行邊坡驗算？4.試述直線法穩(wěn)定驗算方法、原理與適用范圍場合。5.試述圓弧法穩(wěn)定驗算方法、原理與適用場合。6.表解法和圖解法各適用何種條件？多層土體邊坡穩(wěn)定驗算處理方法？7.什么情況下需進行浸水路堤邊坡穩(wěn)定性驗算，與不浸水邊坡驗算有何不同。若驗算結果為不穩(wěn)定，應采取什么措施？作業(yè):23第五章

路基防護與加固

protectionandconsolidationofsubgrade§5-1概述Introduction一、路基防護與加固的目的

Purposesofsubgradeprotectionandconsolidation二、路基防護與加固的類型

typesofsubgradeprotectionandconsolidate

1、坡面防護

Slopeprotection1）定義

definition2）類型

type植物防護和工程防護

protectionwithplantsandprojects第五章路基防護與加固

protectionandco242、沖刷防護protectionagainsterosion1）定義definition2）類型type間接防護與直接防護indirectanddirectprotection1）定義definition2）類型type3、地基防護baseprotection換填土earthreplacementandfilling碾壓夯實rollingandramming排水固結drainageconsolidation振動緊密vibrationcompactness化學加固chemicalconsolidation土工布earthworkcloth2、沖刷防護protectionagainsteros25§5-2：坡面防護slopeprotection一、植物防護protectionwithplants

1定義definition2類型type

種草

plantinggrass鋪草皮layinglawn植樹plantingtrees種草:

plantinggrass適合坡面不陡于1：1，且坡面的徑流較小時，或僅以防止坡面侵蝕為目的。鋪草皮：layinglawn適合于坡面較陡（可陡于1：1），且要短期內見效時采用。種樹：

plantingtrees適合于坡度不陡的各種土質邊坡，或風化嚴重的巖石邊坡，形成“林蔭大道”§5-2：坡面防護slopeprotection26路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件27平鋪法horizontallaying疊鋪法Overlappinglaying方格法squaredlaying平鋪法28路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件29二、工程防護protectionwithprojects1定義definition2類型type灰漿防護dashprotection砂漿抹面mortartop勾縫pointing噴涂spraycoating砌體防護layingbodyprotection砌石防護protectionwithlayingblocks、護面墻protectionwithfacewall二、工程防護protectionwithprojec30灰漿防護:dashprotection采用水泥、石灰類的粒料類混合料,對邊坡進行表面罩面或填縫,以防止坡面進一步風化、剝落合雨水浸入,保證邊坡的穩(wěn)定性.砌體防護:layingbodyprotection采用干砌或漿砌片石、混凝土預制塊、護面墻等坡面進行防護,其適合于邊坡嚴重剝落的邊坡,在浸水路堤的路段,防止水對路基邊坡的沖刷和滲入,增強路基的強度和穩(wěn)定性.灰漿防護:dashprotection31路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件32路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件33路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件34路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件35路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件36路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件37路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件38§5-3：沖刷防護

protectionagainsterosion一、直接措施

directmeasures1定義

definition2類型

type植物防護、砌石防護、拋石防護、石籠防護

vegetableprotectionstonewallprotectionriprapprotectiongabionprotection目的：防止水對路基的沖蝕和加固邊坡的雙重攻效.Objections:preventingwatererosiontosubgradeandconsolidationslope

植物防護vegetableprotection§5-3：沖刷防護protectionagainst39砌石防護：stonewallprotection干砌允許流速2～4m/s;漿砌允許流速4～6m/s.拋石防護riprapprotection:在坡腳處拋粒徑較大的石料，在坡腳處形成護腳。允許流速allowablevelocityofflow3～5m/s石籠防護gabionprotection:用鐵絲或竹木籠中，裝入石料，然后拋在坡腳，在坡腳處形成一定體積的護腳，以防止沖刷基礎。允許流速allowablevelocityofflow5～6m/s.砌石防護：stonewallprotection40路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件41路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件42路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件43路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件44路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件45二、間接措施indirectmeasures1.定義definition2.種類types設置導治結構物makingstructures(丁壩spurdike、順壩longitudinaldike、)目的：改變水流方向，避免或減緩水流對路基的直接破壞作用。Objection:Changingdirectionofriverflow,avoidingorreducingthedirectdamagetosubgrade二、間接措施indirectmeasures46§5-4：地基加固baseconsolidation一.換填土層法replacingsoilmethod1、定義definition2、換填材料replacingmaterials換填方法：挖填、拋石擠淤、爆破擠淤等Replacingmethod:cuttingandfillingthrowingstonestopackingsedimentation

Blastingtopackingsedimentation§5-4：地基加固baseconsolidation47二.碾壓夯實法rollingandrammingmethod1.定義definition

2.步驟steps碾壓夯實方法：碾壓夯實、重錘夯實、強夯法RollingandcompactionmethodRollingandcompactionheavytampingmethod

二.碾壓夯實法rollingandrammingme48三.排水固結法drainageconsolidation1、定義definition排水固結方法drainageconsolidationmethod超載預壓surchargepreloading塑料排水板法plasticsheetdrainage砂井堆載預壓法sandwellstackingpreloadingmethod三.排水固結法drainageconsolidation49路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件50四、擠密法vibrationcompactness1.定義definition

2.種類types砂樁sandpile、石灰樁limepile五、化學加固法chemicalconsolidation1.定義definition2.種類types水玻璃solubleglass水泥漿液cementpaste紙漿paperpulp四、擠密法vibrationcompactness513、施工工藝constructionprocess

注漿法、旋噴法、深層攪拌法

GroutingmethodTurningsprayingmethodMixingdeeplymethod3、施工工藝constructionprocess52六、復合地基法compositebasemethod復合地基方法compositebasemethod深層攪拌石灰樁mixinglimepiledeeply深層水泥粉噴攪拌樁cementsprayingmixpiledeeply高壓噴漿法high-pressuresprayingmudmethod灌漿法groutingmethod六、復合地基法compositebasemethod53路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件54路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件55路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件56路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件57路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件58路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件59

第四章路基穩(wěn)定性分析計算

designofslope

stabilization§4-1概述analysisrationaleandmethodsofslopestabilization一.邊坡穩(wěn)定原理disciplineofslopestabilization

滑動面形狀:thetypeofslidingplane

直線（砂性土）straightline(sandsoil)曲線（粘性土）Curve(claysoil)折線（陡坡路堤）meanderline(steepembankment)第四章路基穩(wěn)定性分析計算

designofslop60計算路基邊坡穩(wěn)定性的方法：工程地質法engineeringgeologymethod力學分析法mechanicsanalysismethod圖解法diagrammethod計算路基邊坡穩(wěn)定性的基本方法：分析失穩(wěn)滑動體沿滑動面上的下滑力T與抗滑力R，按靜力平衡原理，取兩者的比值為穩(wěn)定系數(shù)K。計算路基邊坡穩(wěn)定性的方法：61K=1，邊坡處于極限平衡狀態(tài)K小于1，邊坡不穩(wěn)定K大于1，邊坡穩(wěn)定K在1.2~1.25做為路基邊坡穩(wěn)定的界限值。行車荷載是邊坡穩(wěn)定的主要作用力之一，計算時采用換算成相當于路基巖土層厚度，計入滑動體的重力中去。K=1，邊坡處于極限平衡狀態(tài)62超靜定問題Redundancyproblem靜力平衡問題Staticbalanceproblem超靜定問題靜力平衡問題631、假設條件

assumptiveconditions在用力學邊坡穩(wěn)定性分析法進行邊坡穩(wěn)定性分析時，都按平面問題來處理；2）砂性土和礫石采用直線破裂面法;3）粘性土采用圓弧破裂面法;2.假設條件

assumptiveconditions

1）不考慮滑動土體本身內應力的分布；2）認為平衡狀態(tài)只在滑動面上達到，滑動土體整體下

3）極限滑動面位置通過試算確定1、假設條件assumptiveconditions64

二.邊坡穩(wěn)定性分析的計算參數(shù)

calculatingparametersofslopestabilizationanalysis

1.土的計算參數(shù)

calculatingparametersofsoil

1）路塹或天然邊坡cuttingornaturalslope2）路堤邊坡embankmentslope2.邊坡穩(wěn)定性分析邊坡的取值slopestabilizationanalysisandthevaluecalculationofslope

二.邊坡穩(wěn)定性分析的計算參數(shù)653.汽車荷載當量換算

equivalentconversionofautomobileloads

當量土柱高

equivalentearthpillarheighth0

3.汽車荷載當量換算66三.邊坡穩(wěn)定性分析方法

Analysismethodsofslopestabilization

力學分析法和工程地質法

MechanicsanalysismethodsEngineeringgeologymethods

1.力學分析法

Mechanicsanalysismethods

1）數(shù)解法mathematicsanalysismethod2）圖解法graphicalanalysismethod3)表解法tableanalysismethod2.工程地質法

Engineeringgeologymethods

三.邊坡穩(wěn)定性分析方法671）直線法straightlinemethod使用范圍scopesofusing:砂類土SandSoil1）直線法straightlinemethod使用范圍68路塹

cutting成層砂類土路基Stratifiedsandysoilsubgrade路塹cutting成層砂類土路基69一.試算法二.解析法一.試算法二.解析法702）.圓弧法arcmethod使用范圍scopesofusing

粘性土ClaySoil圓弧法（條分法）的基本原理與步驟

thedisciplineandstepsofarcmethod1.原理靜力平衡法同樣假定土質均勻，不計滑動面以外的土體位移所產生的作用力，計算時取單位長度，將滑動體劃分為若干土條，分別計算各土條對于滑動圓心的滑動力矩My和抗滑力矩Mo，取兩力矩之比值為穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)穩(wěn)定系數(shù)來判斷邊坡是否穩(wěn)定。2）.圓弧法arcmethod使用范圍scopeso71b確定圓心輔助線determiningcentralauxiliaryline1）4.5H法一2）4.5H法二3）360法一4）360法二b確定圓心輔助線determiningcentral72路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件73二.表解法和圖解法二.表解法和圖解法74§4－2陡坡路堤穩(wěn)定性

Stabilizationofsteepslopeembankment一.陡坡路堤

Steepslopeembankment1.陡坡路堤可能滑動面示意圖

Schematicdiagramofpossiblesteepslopedownslide

2.下滑的原因

Causesofdownslide

§4－2陡坡路堤穩(wěn)定性

Stabilization75路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件76二.陡坡路堤邊坡穩(wěn)定性分析方法

stabilizationanalysismethodsofsteepslopeembankment1.直線法straightlinemethod二.陡坡路堤邊坡穩(wěn)定性分析方法77

2.折線法

brokenlinemethod

2.折線法brokenlinemethod78§4-3：浸水路堤穩(wěn)定性

Stabilityofinundateembankment一.浸透動水壓力的作用

Effectofsoakagehydrodynamicpressure1.路堤內浸潤曲線

Soakagecurvedlineintheembankment2.水位變化時的浸潤曲線

Soakagecurvedlineatthevariationofwaterlevel§4-3：浸水路堤穩(wěn)定性

Stabilityofinu79路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件80二.浸透動水壓力的曲線

Curvedlineofthesoakagehydrodynamicpressure三.浸水路堤邊坡穩(wěn)定性分析

Stabilityanalysisofinundateslopeofembankment

四.不同條件下的浸水路堤穩(wěn)定性驗算

Stabilitycomputationofinundateembankmentundervariousconditions

1、充分壓實的粘性土浸水路堤

2、透水性良好的浸水路堤二.浸透動水壓力的曲線81作業(yè):1.何謂滑坡，路基邊坡滑坍的原因是什么？2.路基邊坡穩(wěn)定性設計的目的和分析問題的核心是什么？3.路基邊坡穩(wěn)定性驗算有哪幾種方法？對于高路堤、巖石類路塹、土路塹各以哪些方法為主進行邊坡驗算？4.試述直線法穩(wěn)定驗算方法、原理與適用范圍場合。5.試述圓弧法穩(wěn)定驗算方法、原理與適用場合。6.表解法和圖解法各適用何種條件？多層土體邊坡穩(wěn)定驗算處理方法？7.什么情況下需進行浸水路堤邊坡穩(wěn)定性驗算，與不浸水邊坡驗算有何不同。若驗算結果為不穩(wěn)定，應采取什么措施？作業(yè):82第五章

路基防護與加固

protectionandconsolidationofsubgrade§5-1概述Introduction一、路基防護與加固的目的

Purposesofsubgradeprotectionandconsolidation二、路基防護與加固的類型

typesofsubgradeprotectionandconsolidate

1、坡面防護

Slopeprotection1）定義

definition2）類型

type植物防護和工程防護

protectionwithplantsandprojects第五章路基防護與加固

protectionandco832、沖刷防護protectionagainsterosion1）定義definition2）類型type間接防護與直接防護indirectanddirectprotection1）定義definition2）類型type3、地基防護baseprotection換填土earthreplacementandfilling碾壓夯實rollingandramming排水固結drainageconsolidation振動緊密vibrationcompactness化學加固chemicalconsolidation土工布earthworkcloth2、沖刷防護protectionagainsteros84§5-2：坡面防護slopeprotection一、植物防護protectionwithplants

1定義definition2類型type

種草

plantinggrass鋪草皮layinglawn植樹plantingtrees種草:

plantinggrass適合坡面不陡于1：1，且坡面的徑流較小時，或僅以防止坡面侵蝕為目的。鋪草皮：layinglawn適合于坡面較陡（可陡于1：1），且要短期內見效時采用。種樹：

plantingtrees適合于坡度不陡的各種土質邊坡，或風化嚴重的巖石邊坡，形成“林蔭大道”§5-2：坡面防護slopeprotection85路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件86平鋪法horizontallaying疊鋪法Overlappinglaying方格法squaredlaying平鋪法87路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件88二、工程防護protectionwithprojects1定義definition2類型type灰漿防護dashprotection砂漿抹面mortartop勾縫pointing噴涂spraycoating砌體防護layingbodyprotection砌石防護protectionwithlayingblocks、護面墻protectionwithfacewall二、工程防護protectionwithprojec89灰漿防護:dashprotection采用水泥、石灰類的粒料類混合料,對邊坡進行表面罩面或填縫,以防止坡面進一步風化、剝落合雨水浸入,保證邊坡的穩(wěn)定性.砌體防護:layingbodyprotection采用干砌或漿砌片石、混凝土預制塊、護面墻等坡面進行防護,其適合于邊坡嚴重剝落的邊坡,在浸水路堤的路段,防止水對路基邊坡的沖刷和滲入,增強路基的強度和穩(wěn)定性.灰漿防護:dashprotection90路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件91路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件92路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件93路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件94路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件95路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件96路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件97§5-3：沖刷防護

protectionagainsterosion一、直接措施

directmeasures1定義

definition2類型

type植物防護、砌石防護、拋石防護、石籠防護

vegetableprotectionstonewallprotectionriprapprotectiongabionprotection目的：防止水對路基的沖蝕和加固邊坡的雙重攻效.Objections:preventingwatererosiontosubgradeandconsolidationslope

植物防護vegetableprotection§5-3：沖刷防護protectionagainst98砌石防護：stonewallprotection干砌允許流速2～4m/s;漿砌允許流速4～6m/s.拋石防護riprapprotection:在坡腳處拋粒徑較大的石料，在坡腳處形成護腳。允許流速allowablevelocityofflow3～5m/s石籠防護gabionprotection:用鐵絲或竹木籠中，裝入石料，然后拋在坡腳，在坡腳處形成一定體積的護腳，以防止沖刷基礎。允許流速allowablevelocityofflow5～6m/s.砌石防護：stonewallprotection99路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件100路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件101路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件102路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件103路基穩(wěn)定性分析計算designofslopestabilization課件104二、間接措施indirectmeasures1.定義definition2.種類types設置導治結構物makingstructures(丁壩spurdike、順壩longitudinaldike、)目的：改變水流方向，避免或減緩水流對路基的直接破壞作用。Objection:Changingdirectionofriverflow,avoiding