《路基稳定性设计ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《路基稳定性设计ppt课件（75页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一节第一节 边坡稳定性验算边坡稳定性验算第二节第二节 路基边坡的防护和加固路基边坡的防护和加固第三节第三节 挡土墙挡土墙第三章第三章 路基稳定性设计路基稳定性设计一、概述一、概述 第一节第一节 边坡稳定性验算边坡稳定性验算必要性：路基在年年大气雨雪的作用下，土的粘必要性：路基在年年大气雨雪的作用下，土的粘聚力和内摩擦角聚力和内摩擦角较小，小，边坡能坡能够出出现坍塌失坍塌失稳。对象：因此，高填深挖路基、象：因此，高填深挖路基、桥头引道和河引道和河滩路路堤等都要作堤等都要作稳定性定性验算。算。参数：参数：边坡坡稳定性定性验算前需充分搜集或合理算前需充分搜集或合理选定定岩石岩石计算参数，如粘算参数
2、，如粘结力力c、内摩擦角、内摩擦角及及单位体位体积重力重力；并；并寻觅合理合理边坡方式及取坡方式及取值。 川藏公路滑坡前缘的新滑坡修公路引起宝成铁路宝成铁路K190K190第三次滑坡后全貌第三次滑坡后全貌川藏公路川藏公路102102滑坡滑坡二郎山隧道东口坍塌使路面悬空二郎山隧道东口坍塌使路面悬空二郎山隧道西引道滑坡张裂痕二郎山隧道西引道滑坡张裂痕云南元磨高速公路砂泥岩高边坡滑坡云南元磨高速公路砂泥岩高边坡滑坡云南元磨高速公路云南元磨高速公路K259K259三箐公隧道进口滑坡三箐公隧道进口滑坡深圳高速公路深圳高速公路K101K101西滑坡西滑坡一、概述一、概述 第一节第一节 边坡稳定性验算边坡稳
3、定性验算直线法直线法 适用于砂性较大的松散土适用于砂性较大的松散土圆弧法圆弧法适用于粘性土适用于粘性土验算方法：验算方法： 砂性土边坡滑塌时，破裂面近似平面，稳定性砂性土边坡滑塌时，破裂面近似平面，稳定性分析时采用直线破裂面法；分析时采用直线破裂面法；二、边坡稳定性验算二、边坡稳定性验算 第一节第一节 边坡稳定性验算边坡稳定性验算1. 直线滑动面法直线滑动面法 路基路基边边坡坡稳稳定的力学定的力学计计算根本方法是分析失算根本方法是分析失稳稳滑滑动动体沿滑体沿滑动动面上的下滑力面上的下滑力T T与抗滑力与抗滑力R R，按静力，按静力平衡原理，取两者之比平衡原理，取两者之比为稳为稳定系数定系数K
4、K，即：，即： K=R/T K=R/TK=1K=1，表示下滑力与抗滑力相等，表示下滑力与抗滑力相等，边边坡坡处处于极限平于极限平衡形状；衡形状；K1K1K1，边边坡坡稳稳定。定。 为为平安可靠起平安可靠起见见，工程上普通，工程上普通规规定采用定采用K1.201.30K1.201.30。二、边坡稳定性验算二、边坡稳定性验算 第一节第一节 边坡稳定性验算边坡稳定性验算边坡稳定分析步骤：边坡稳定分析步骤：1 1、先假定路堤边坡、先假定路堤边坡值；值；2 2、然后经过坡脚、然后经过坡脚A A点，点，假定假定3 3到到4 4个能够的破个能够的破裂面，求出相应的稳裂面，求出相应的稳定系数定系数KiKi值，
5、得到关值，得到关系曲线；系曲线；3 3、在其上找到最小、在其上找到最小稳定系数及其对应的稳定系数及其对应的极限破裂角。极限破裂角。 直线法计算图直线法计算图 二、边坡稳定性验算二、边坡稳定性验算 第一节第一节 边坡稳定性验算边坡稳定性验算 粘性土边坡滑塌时，破裂面近似圆曲面，稳粘性土边坡滑塌时，破裂面近似圆曲面，稳定性分析时采用圆弧滑动面法；定性分析时采用圆弧滑动面法；二、边坡稳定性验算二、边坡稳定性验算 第一节第一节 边坡稳定性验算边坡稳定性验算2. 圆弧滑动面法圆弧滑动面法条分法：条分法：利用静态力矩平衡进展求解利用静态力矩平衡进展求解滑动力矩滑动力矩Mo，抗滑力矩，抗滑力矩My 二、边坡
6、稳定性验算二、边坡稳定性验算 第一节第一节 边坡稳定性验算边坡稳定性验算 路堤修筑在陡坡上，且地面路堤修筑在陡坡上，且地面横坡大于横坡大于1:21:2，或在不，或在不稳稳定山坡定山坡上上时时，路基不，路基不仅仅要作要作稳稳定性分析，定性分析，还还要分析路堤沿陡坡或不要分析路堤沿陡坡或不稳稳定山定山坡下滑的坡下滑的稳稳定性。定性。下滑的主要下滑的主要缘由：由： 地面横坡地面横坡较陡、基底土陡、基底土层较弱或弱或强度不均匀。度不均匀。三、陡坡地基路堤稳定性验算三、陡坡地基路堤稳定性验算 第一节第一节 边坡稳定性验算边坡稳定性验算1. 当当基基底底是是单单一一坡坡面面，土土体体沿沿直直线线滑滑动动面
7、面整整体体下下滑滑时时，可按直，可按直线线法。法。三、陡坡地基路堤稳定性验算三、陡坡地基路堤稳定性验算 第一节第一节 边坡稳定性验算边坡稳定性验算 2. 当滑动面为多个坡度的折线时，可将滑动面上当滑动面为多个坡度的折线时，可将滑动面上土体折线段划分为假设干条块，采用不平衡推力土体折线段划分为假设干条块，采用不平衡推力法进展分析：法进展分析：三、陡坡地基路堤稳定性验算三、陡坡地基路堤稳定性验算 第一节第一节 边坡稳定性验算边坡稳定性验算四、浸水路堤边坡稳定性验算四、浸水路堤边坡稳定性验算 第一节第一节 边坡稳定性验算边坡稳定性验算浸水路堤：遭到季节性或长期浸水的沿河路堤、浸水路堤：遭到季节性或长
8、期浸水的沿河路堤、河滩路堤等。河滩路堤等。水经过内在和外在两个方面对路基边坡稳定性呵水经过内在和外在两个方面对路基边坡稳定性呵斥影响。斥影响。内在：土体含水量添加时，土的抗剪强度会下降内在：土体含水量添加时，土的抗剪强度会下降而内部剪应力会添加，呵斥边坡稳定性降低；而内部剪应力会添加，呵斥边坡稳定性降低；外在：在浸水情况下，水的浮力和水位升降产生外在：在浸水情况下，水的浮力和水位升降产生的动水压力也会降低边坡土体稳定性。的动水压力也会降低边坡土体稳定性。四、浸水路堤四、浸水路堤边坡坡稳定性定性验算算 第一第一节 边坡坡稳定性定性验算算双双侧浸水路堤水位浸水路堤水位变化表示化表示图单侧浸水路堤水
9、位浸水路堤水位变化表示化表示图 浸水路堤除接受自重和行浸水路堤除接受自重和行车车荷荷载载作用外，作用外，还还遭遭到水浮力和浸透到水浮力和浸透动动水水压压力的作用。力的作用。水的浮力取决于浸水深度。水的浮力取决于浸水深度。浸透浸透动水水压力取决于水的落差坡降。力取决于水的落差坡降。透水性透水性强的砂性土路堤，的砂性土路堤，动水水压力力较小；小；粘性土路堤粘性土路堤经人工人工压实后，透水性差，后，透水性差，动水水压力亦不大；力亦不大；粉粉质亚砂或粉砂或粉质亚粘土等，浸水粘土等，浸水时边坡坡稳定性定性较差。差。路堤浸水部分采用路堤浸水部分采用较缓边坡坡1:21:2或更或更缓。四、浸水路堤四、浸水路堤
10、边坡坡稳定性定性验算算 第一第一节 边坡坡稳定性定性验算算 作用：维护路基边坡外表免受雨水冲刷 减缓温差及湿度变化影响 延缓脆弱岩土外表风化、碎裂、剥蚀过程。 类型：植物防护土质边坡和工程防护石质路堑边坡一、一、边坡坡面防坡坡面防护 第二第二节 路基路基边坡的防坡的防护和加固和加固种草种草铺草皮铺草皮植树植树1. 植物防护植物防护一、一、边坡坡面防坡坡面防护 第二第二节 路基路基边坡的防坡的防护和加固和加固植草或草皮护坡的特点：植草或草皮护坡的特点：1、本钱低、施工简单；、本钱低、施工简单；2、与自然景观协调；、与自然景观协调；3、防冲刷效果差。、防冲刷效果差。一、一、边坡坡面防坡坡面防护 第
11、二第二节 路基路基边坡的防坡的防护和加固和加固一、一、边坡坡面防坡坡面防护 第二第二节 路基路基边坡的防坡的防护和加固和加固一、边坡坡面防护一、边坡坡面防护 第二节第二节 路基边坡的防护和加固路基边坡的防护和加固植树防护植树防护2024/8/24模拟自然群落恢复植被砂浆抹面防护砂浆抹面防护喷浆防护喷浆防护干砌片石护面干砌片石护面浆砌片石护面护面墙浆砌片石护面护面墙 抛石防护抛石防护2. 工程防护工程防护一、边坡坡面防护一、边坡坡面防护 第二节第二节 路基边坡的防护和加固路基边坡的防护和加固一、边坡坡面防护一、边坡坡面防护 第二节第二节 路基边坡的防护和加固路基边坡的防护和加固喷浆防护喷浆防护干
12、砌片石干砌片石护面面一、边坡坡面防护一、边坡坡面防护 第二节第二节 路基边坡的防护和加固路基边坡的防护和加固一、边坡坡面防护一、边坡坡面防护 第二节第二节 路基边坡的防护和加固路基边坡的防护和加固浆砌片石护面浆砌片石护面砌石护坡的特点：砌石护坡的特点：1 1、构造稳定；、构造稳定；2 2、防冲刷效果较好；、防冲刷效果较好；3 3、多用于桥头、高填方等路段；、多用于桥头、高填方等路段；4 4、施工速度慢。、施工速度慢。一、边坡坡面防护一、边坡坡面防护 第二节第二节 路基边坡的防护和加固路基边坡的防护和加固抛石防抛石防护一、边坡坡面防护一、边坡坡面防护 第二节第二节 路基边坡的防护和加固路基边坡的
13、防护和加固一、一、挡土土墙的种的种类与构造与构造 第三第三节 挡土土墙1. 挡挡土土墙墙的含的含义义用用来来支支挡天天然然边坡坡或或人人工工填填土土边坡坡以以坚持持土土体体稳定定的的建建筑物。筑物。为防防止止土土体体滑滑塌塌而而修修筑筑的的，主主要要接接受受侧向向土土压力力的的墙式式建筑物。建筑物。2. 挡挡土土墙墙的作用的作用1 防止路基防止路基边边坡或基底滑坡或基底滑动动；2 收收缩缩坡脚，减少占地面坡脚，减少占地面积积，维护维护重要建筑物；重要建筑物；3 防止水流冲刷和浸防止水流冲刷和浸蚀蚀，防止，防止紧缩紧缩河床等作用；河床等作用；4 支支挡挡滑坍，滑坍，缩缩短涵洞短涵洞长长度，度，维
14、护桥维护桥台及台及衔衔接路堤等作用。接路堤等作用。运用：支撑路堤、路堑、隧道洞口、桥梁两端及河岸等。运用：支撑路堤、路堑、隧道洞口、桥梁两端及河岸等。一、一、挡土土墙的种的种类与构造与构造 第三第三节 挡土土墙3. 挡挡土土墙墙按位置分按位置分类类1) 路路堑挡墙堑挡墙 用于峻峭山坡的路用于峻峭山坡的路堑底部，降低底部，降低边坡高度、减少开坡高度、减少开挖，防止地挖，防止地质不良地段的滑坡。不良地段的滑坡。一、一、挡土土墙的种的种类与构造与构造 第三第三节 挡土土墙2) 路堤路堤挡墙挡墙 收收缩坡脚，减少填方量；防止坡脚，减少填方量；防止边坡或基底坡或基底( (对于陡于陡坡路堤坡路堤) )滑滑
15、动，保，保证沿河路堤不受水流冲刷。沿河路堤不受水流冲刷。一、一、挡土土墙的种的种类与构造与构造 第三第三节 挡土土墙3) 路肩路肩挡墙挡墙 用于支用于支挡陡坡路堤下滑；抬高公路路基高程；收陡坡路堤下滑；抬高公路路基高程；收缩坡脚，减少占地，减少填方量。坡脚，减少占地，减少填方量。一、一、挡土土墙的种的种类与构造与构造 第三第三节 挡土土墙路肩挡墙路肩挡墙一、一、挡土土墙的种的种类与构造与构造 第三第三节 挡土土墙支挡山坡覆盖层或滑坡下滑。支挡山坡覆盖层或滑坡下滑。 4) 山坡挡墙山坡挡墙一、挡土墙的种类与构造一、挡土墙的种类与构造 第三节第三节 挡土墙挡土墙1) 重力式挡土墙重力式挡土墙 方式
16、：衡重式、普通式方式：衡重式、普通式 主要依托本身的分量来维持边坡稳定主要依托本身的分量来维持边坡稳定 主要资料：石料主要资料：石料 特点：能就地取材，地基强度要求较高特点：能就地取材，地基强度要求较高 一、挡土墙的种类与构造一、挡土墙的种类与构造 第三节第三节 挡土墙挡土墙4. 挡土墙按构造方式分类挡土墙按构造方式分类重力式挡土墙重力式挡土墙一、挡土墙的种类与构造一、挡土墙的种类与构造 第三节第三节 挡土墙挡土墙衡重式挡土墙衡重式挡土墙 一、挡土墙的种类与构造一、挡土墙的种类与构造 第三节第三节 挡土墙挡土墙2) 锚定式挡土墙锚定式挡土墙方式：锚杆式、锚定板式。方式：锚杆式、锚定板式。特点：
17、构件断面小，工程量省，不受地基承载力的特点：构件断面小，工程量省，不受地基承载力的限制，构件可预制，有利于实现构造轻型化和施工限制，构件可预制，有利于实现构造轻型化和施工机械化。机械化。适用：墙高较大、石料缺乏或挖基困难。适用：墙高较大、石料缺乏或挖基困难。 一、挡土墙的种类与构造一、挡土墙的种类与构造 第三节第三节 挡土墙挡土墙 锚锚杆式和杆式和杆式和杆式和锚锚定板式定板式定板式定板式挡挡土土土土墙墙一、挡土墙的种类与构造一、挡土墙的种类与构造 第三节第三节 挡土墙挡土墙3) 薄壁式挡墙薄壁式挡墙方式：悬壁式、扶壁式。方式：悬壁式、扶壁式。特点：构件断面小，构造的稳定性主要依托踵特点：构件断
18、面小，构造的稳定性主要依托踵板上的填土分量来保证。自重轻，圬工省。板上的填土分量来保证。自重轻，圬工省。适用：墙高较大。适用：墙高较大。 一、挡土墙的种类与构造一、挡土墙的种类与构造 第三节第三节 挡土墙挡土墙 钢钢筋混凝土构造，通常有薄壁式和扶壁式筋混凝土构造，通常有薄壁式和扶壁式筋混凝土构造，通常有薄壁式和扶壁式筋混凝土构造，通常有薄壁式和扶壁式挡挡土土土土墙墙。一、挡土墙的种类与构造一、挡土墙的种类与构造 第三节第三节 挡土墙挡土墙悬壁式悬壁式 适适用用于于缺缺乏乏石石料料地地域域及及挡土土墙高高度不大于度不大于7m7m的情况。的情况。一、挡土墙的种类与构造一、挡土墙的种类与构造 第三节
19、第三节 挡土墙挡土墙扶壁式扶壁式 宜宜在在石石料料缺缺乏乏、地地基基承承载力力较低低的的填填方方路路段段采采用用。墙高不宜超越高不宜超越15m。一、挡土墙的种类与构造一、挡土墙的种类与构造 第三节第三节 挡土墙挡土墙扶壁式挡墙扶壁式挡墙一、挡土墙的种类与构造一、挡土墙的种类与构造 第三节第三节 挡土墙挡土墙4) 加筋挡土墙加筋挡土墙构造：填土、拉筋条、墙面板。构造：填土、拉筋条、墙面板。特点：经过填土与拉筋间的摩擦作用，把土的侧特点：经过填土与拉筋间的摩擦作用，把土的侧压力传给拉筋。构造简单，圬工量少，对地基变压力传给拉筋。构造简单，圬工量少，对地基变形顺应性大。形顺应性大。适用：建筑高度大的
20、填土路基。适用：建筑高度大的填土路基。 一、挡土墙的种类与构造一、挡土墙的种类与构造 第三节第三节 挡土墙挡土墙一、挡土墙的种类与构造一、挡土墙的种类与构造 第三节第三节 挡土墙挡土墙加加筋筋挡土土墙一、挡土墙的种类与构造一、挡土墙的种类与构造 第三节第三节 挡土墙挡土墙一、挡土墙的种类与构造一、挡土墙的种类与构造 第三节第三节 挡土墙挡土墙云云南南楚楚雄雄大大理理高高速速公公路路特特高高H43.75双面加筋土双面加筋土挡墙 一、挡土墙的种类与构造一、挡土墙的种类与构造 第三节第三节 挡土墙挡土墙加筋土挡墙面板预制加筋土挡墙面板预制一、挡土墙的种类与构造一、挡土墙的种类与构造 第三节第三节 挡
21、土墙挡土墙筋带铺设筋带铺设一、挡土墙的种类与构造一、挡土墙的种类与构造 第三节第三节 挡土墙挡土墙一、挡土墙的种类与构造一、挡土墙的种类与构造 第三节第三节 挡土墙挡土墙填土碾压填土碾压一、挡土墙的种类与构造一、挡土墙的种类与构造 第三节第三节 挡土墙挡土墙泄水孔反滤层隔水层 5cm10cm10cm10cm15cm20cm510cm23m一、挡土墙的种类与构造一、挡土墙的种类与构造 第三节第三节 挡土墙挡土墙 泄水孔泄水孔泄水孔泄水孔一、挡土墙的种类与构造一、挡土墙的种类与构造 第三节第三节 挡土墙挡土墙一、挡土墙的种类与构造一、挡土墙的种类与构造 第三节第三节 挡土墙挡土墙 沉降缝及伸缩缝沉
22、降缝及伸缩缝二、挡土墙土压力计算二、挡土墙土压力计算 第三节第三节 挡土墙挡土墙1. 主要力系主要力系1挡土墙自重及位于墙上的衡载挡土墙自重及位于墙上的衡载2墙后土体的自动土压力墙后土体的自动土压力3基底的法向反力及摩擦力基底的法向反力及摩擦力4墙前土体的被动土压力墙前土体的被动土压力附加力系：附加力系： 季节性作用于挡土墙的各种力。季节性作用于挡土墙的各种力。特殊力系：特殊力系： 偶尔出现的力。偶尔出现的力。普通地域，挡土墙设计仅思索主要力系，在浸水地普通地域，挡土墙设计仅思索主要力系，在浸水地域应思索附加力，地震地域还应思索地震对挡土域应思索附加力，地震地域还应思索地震对挡土墙的影响，按最
23、不利的组合进展设计。墙的影响，按最不利的组合进展设计。二、挡土墙土压力计算二、挡土墙土压力计算 第三节第三节 挡土墙挡土墙2. 普通条件下普通条件下Coulomb自动土压力计算自动土压力计算土压力的类型土压力的类型 ：自动土压力、被动土压力、静止：自动土压力、被动土压力、静止土压力土压力自动土压力与被动土压力的区分：自动土压力与被动土压力的区分： 假定挡土墙处于极限挪动形状，土体有沿墙及假假定挡土墙处于极限挪动形状，土体有沿墙及假想破裂面挪动的趋势，那么土推墙即为自动土压想破裂面挪动的趋势，那么土推墙即为自动土压力，墙推土即为被动土压力。力，墙推土即为被动土压力。二、挡土墙土压力计算二、挡土墙
24、土压力计算 第三节第三节 挡土墙挡土墙路基挡土墙的土压力思索：路基挡土墙的土压力思索： 路基挡土墙普通都有能够有向外的位移或倾路基挡土墙普通都有能够有向外的位移或倾覆，因此，在设计中按墙背土体到达自动极限平覆，因此，在设计中按墙背土体到达自动极限平衡形状思索，且取一定的平安系数以保证墙背土衡形状思索，且取一定的平安系数以保证墙背土体的稳定。墙趾前土体的被动土压力普通不计。体的稳定。墙趾前土体的被动土压力普通不计。二、挡土墙土压力计算二、挡土墙土压力计算 第三节第三节 挡土墙挡土墙路堤墙为例路堤墙为例5种计算图式：破裂面交于内边坡、种计算图式：破裂面交于内边坡、破裂面交于路基内侧、中部和外侧、破
25、裂面交于破裂面交于路基内侧、中部和外侧、破裂面交于外边坡外边坡二、挡土墙土压力计算二、挡土墙土压力计算 第三节第三节 挡土墙挡土墙计算自动土压力的步骤：计算自动土压力的步骤：计算挡土墙的土压力，首先确定产生最大土压力的计算挡土墙的土压力，首先确定产生最大土压力的破裂面，求出破裂角。试算法破裂面，求出破裂角。试算法先假定破裂面位置能否经过荷载中心，按此图式及先假定破裂面位置能否经过荷载中心，按此图式及相应的公式求出破裂角，与原假定的破裂面位置相应的公式求出破裂角，与原假定的破裂面位置相对比，看能否相符；如与假定不符，重新计算相对比，看能否相符；如与假定不符，重新计算假定破裂面，直至相符为止；假定
26、破裂面，直至相符为止；根据破裂角计算最大自动土压力。根据破裂角计算最大自动土压力。添加挡土墙稳定性的措施添加挡土墙稳定性的措施 第三节第三节 挡土墙挡土墙1. 添加抗滑稳定性的方法添加抗滑稳定性的方法1设置倾斜基底设置倾斜基底2采用凸榫根底采用凸榫根底3采用人工根底采用人工根底添加挡土墙稳定性的措施添加挡土墙稳定性的措施 第三节第三节 挡土墙挡土墙2. 添加抗倾覆稳定性的方法添加抗倾覆稳定性的方法1展宽墙趾展宽墙趾2改动墙面及墙背坡度改动墙面及墙背坡度3改动墙身断面类型改动墙身断面类型3. 提高地基承载力或减小基地应力的方法提高地基承载力或减小基地应力的方法1采用人工根底采用人工根底2采用扩展根底采用扩展根底阶梯式挡墙，防阶梯式挡墙，防护绿化坡面护绿化坡面花池式挡墙，防护花池式挡墙，防护绿化边坡绿化边坡深路堑低挡墙，减少生硬深路堑低挡墙，减少生硬高大的挡防构造高大的挡防构造挡土土墙顶面面进展展“渐变处置，加置，加强动感感挡土土墙端部端部进展展“隐入入处置，置，自然自然调和和配合环境颜色的饰面配合环境颜色的饰面形状多变的镶面形状多变的镶面
