第七章路基穩(wěn)定性設計第七章路基穩(wěn)定性設計第一節(jié)路基邊坡穩(wěn)定性分析原理與方法第二節(jié)條分法第三節(jié)地基穩(wěn)定性分析第一節(jié)路基邊坡穩(wěn)定性分析原理與方法一、邊坡穩(wěn)定性分析原理粘性土滑動面象圓柱形，砂性土及砂土滑動面類似于平面。見下圖：用力學邊坡穩(wěn)定性分析按平面問題來處理砂性土和礫(石)土用直線破裂面法粘性土用圓弧破裂面法

邊坡的滑動面如圖：a直線破裂面；b折線破裂面；c曲線破裂面二、邊坡穩(wěn)定性分析的計算參數(shù)1、土的計算參數(shù)：土的容重()、內(nèi)摩擦角(o)和粘聚力()。2、邊坡穩(wěn)定性分析邊坡的取值：折線形或階梯形邊坡取平均值。如圖：a取AB線；b取坡腳點和坡頂點的連線3、汽車荷載當量換算：換算成當量土柱高(即以相等壓力的土層厚度來代替荷載)，以表示。

三、邊坡穩(wěn)定性分析方法

路基邊坡穩(wěn)定性分析方法可分為兩類，即工程地質(zhì)法和力學分析法

工程地質(zhì)法是對照當?shù)鼐哂蓄愃乒こ痰刭|(zhì)條件而處于極限穩(wěn)定狀態(tài)的天然山坡和人工邊坡的情況，據(jù)以推斷路基的設計斷面是否穩(wěn)定。力學驗算法分直線法和圓弧法。直線法適用于砂土和砂性土（兩者合稱砂類土），圓弧法適用于粘性土直線法計算圖示：第二節(jié)條分法條分法是將滑動坡體用n-1個豎直面劃分為n個條塊。作用在任一第i條塊上的力：已知的豎直力(條塊自重和車輛荷載)，水平力(如水平地震慣性力)；未知的條間力(水平推力和豎向剪力)及條塊底面反力(分為法向反力和抗滑反力)

一、簡化條分法1、確定圓心輔助線2、穩(wěn)定系數(shù)的取值

二、畢肖普法條間力簡化為水平推力，忽略作用點位置和豎直剪力的影響，如圖：三、傳遞系數(shù)法同畢肖普法相比，考慮的條間力為，而不僅是四、邊坡坡穩(wěn)定性性驗算方方法的應應用1、破壞面面形狀和和位置的的選擇2、總應力力和有效效應力分分析穩(wěn)定性分分析時，，可采用用總應力力或有效效應力兩兩種方法法。兩種方法法的選擇擇，可參參見下表表;情況建議方法1-飽和土,施工期末(施工期比固結(jié)時間短);2-長期穩(wěn)定性;3-部分飽和土,施工期末(施工期比固結(jié)時間短)4-中期穩(wěn)定性3、陡坡路路堤穩(wěn)定定性陡坡路堤堤產(chǎn)生下下滑的主主要原因因是地面面橫坡較較陡、基基底土層層軟弱或或強度不不均勻,陡坡路堤堤可能的的滑動面面如圖：：4、浸水路路堤的穩(wěn)穩(wěn)定性(1)．滲透動動水壓力力的作用用受到季節(jié)節(jié)性或長長期浸水水的沿河河路堤、、河灘路路堤等均均稱浸水水路堤。。河灘路路堤除承承受普通通路堤所所承受的的外力及及自重力力外，還還要承受受浮力及及滲透動動水壓力力的作用用。當?shù)痰掏馑晃簧邥r時，堤內(nèi)內(nèi)水位的的比降曲曲線(浸潤線)成凹形；；當?shù)掏馔馑幌孪陆禃r，，堤內(nèi)水水位比降降曲線成成凸形,如圖;當水位驟驟然下降降時(圖a)，土體內(nèi)內(nèi)部的水水流出邊邊坡需要要較長的的時間，，由于水水位的差差異，其其滲透動動水壓力力的方向向指向土土體外面面，這就就劇烈破破壞路堤堤邊坡的的穩(wěn)定性性，并可可能產(chǎn)生生邊坡凸凸起和滑滑坡現(xiàn)象象。此外外，滲透透水流還還能帶走走路堤細細小的土土粒而引引起路堤堤的變形形。在高水位位時，如如路堤兩兩側(cè)邊坡坡上的水水位不一一致，就就會產(chǎn)生生橫穿路路堤的滲滲透，即即使水位位相差較較小，也也需予以以考慮(如圖b所示)。(2)滲透動水水壓力的的計算可按下式式計算：：示意圖如如圖：5、地震力力第三節(jié)地地基穩(wěn)穩(wěn)定性分分析一、地基基沉降分分析與計計算軟土地基基可分為為施工期間間沉降和施工后沉沉降兩部分軟土的沉沉降是由由處于不不排水狀狀態(tài)的塑塑性流動動所產(chǎn)生生。利用用孔隙水水壓力觀觀測結(jié)果果，可以以按下圖圖所示確確定劃分分初期和和后期階階段的填填土壓力力或填土土高度。。1、施工期期間沉降降計算：：沉降量由由初期階階段的再再固結(jié)沉沉降和和后期期階段的的不排水水剪切沉沉降組組成成2、施工后沉沉降計算算總的豎向向壓力基基本保持持不變，，而有效效豎壓力力增加。。施工后主主固結(jié)沉沉降總量量：3、側(cè)向位位移計算算施工期間間的最大大側(cè)向位位移量施工期末末側(cè)向位位移隨深深度的分分布，取取決于軟軟土層內(nèi)內(nèi)的有效效應力狀狀態(tài)。最最大側(cè)向向位移出出現(xiàn)在層層厚的1/3處。路堤坡腳腳下軟土土層內(nèi)側(cè)側(cè)向位移移隨深度度的分布布如圖：：a)路堤附加加應力隨隨深度的的分布情情況；b）側(cè)向位位移量隨隨深度的的分布情情況；c）分布曲曲線4、沉降速速率主固結(jié)沉沉降量并并不是在在瞬間發(fā)發(fā)生，而而是隨時時間逐步步完成的的。其過過程受兩兩方面規(guī)規(guī)律所控控制：聯(lián)聯(lián)系有效效應力和和空隙比比的壓縮縮定律及及控制孔孔隙水在在土中流流動速率率的達西西定律。。下圖中中顯示示了三三種超超孔隙隙水壓壓力分分布情情況下下的固固結(jié)度度時間間因素素曲線線。依依據(jù)固固結(jié)系系數(shù)值值、排排水路路徑和和固結(jié)結(jié)時間間，可可算出出時間間因素素；按按超孔孔隙水水壓力力分布布情況況查下下圖中中相應應曲線線。二、路路堤極極限高高度通?？煽砂础豆饭すこ碳技夹g(shù)標標準》規(guī)定，，使用用常規(guī)規(guī)的邊邊坡高高度值值，作作為劃劃分高高矮或或深淺淺的依依據(jù)。。路基設設計有有中心高高度（（填高高或挖挖深））與邊邊坡高高度（