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路基稳定性分析本讲稿第一页，共五十四页 边坡稳定性概念边坡稳定性概念 边坡一般是指具有倾斜坡面的土体或岩体，由于坡表面倾斜，在坡体本身重力及其他外力作用下，整个坡体有从高处向低处滑动的趋势，同时，由于坡体土(岩)自身具有一定的强度和人为的工程措施，它会产生阻止坡体下滑的抵抗力。一般来说，如果边坡土(岩)体内部某一个面上的滑动力超过了土(岩)体抵抗滑动的能力，边坡将产生滑动，即失去稳定；如果滑动力小于抵抗力，则认为边坡是稳定的。本讲稿第二页，共五十四页在工程设计中，判断边坡稳定性的大小习惯上采用边坡稳定安全系数来衡量。l955年，毕肖普(A.W.Bishop)明确了土坡稳定安全系数的定义：(2.1)式中：沿整个滑裂面上的平均抗剪强度；沿整个滑裂面上的平均剪应力；边坡稳定安全系数。按照上述边坡稳定性概念，显然，1，土坡稳定；1，土坡失稳；=1，土坡处于临界状态。毕肖普的土坡稳定安全系数物理意义明确，概念清楚，表达简洁，应用范围广泛，在边坡工程处治中也广泛应用。其问题的关键是如何寻求滑裂面，如何寻求滑裂面上的平均抗剪强度和平均剪应力。本讲稿第三页，共五十四页 边坡的稳定是一个比较复杂的问题，影响边坡稳定性的因素较多，简单归纳起来有以下几方面：(1)边坡体自身材料的物理力学性质 边坡体材料一般为土体、岩体、岩土及其他材料混合堆积或混合填筑体(如工业废渣、废料等)，其本身的物理力学性质对边坡的稳定性影响很大，如抗剪强度(内摩擦角，凝聚力)、容重(包括天然容重和饱和容重等)。(2)边坡的形状和尺寸 这里指边坡的断面形状、边坡坡度、边坡总高度等。一般来说，边坡越陡，边坡越容易失稳，坡度越缓，边坡越稳定；高度越大，边坡越容易失稳，高度越小，边坡越稳定。本讲稿第四页，共五十四页 (3)边坡的工作条件 边坡的工件条件主要是指边坡的外部荷载，包括边坡和边坡顶上的荷载、边坡后传递的荷载，如公路路堤边坡顶上的汽车荷载、人行荷载等，储灰场后方堆灰传递的荷载，水坝后方水压力等。边坡体后方的水流及边坡体中水位变化情况是影响边坡稳定的一个重要因素，它除自身对边坡产生作用外，还影响边坡体材料的物理力学指标。(4)边坡的加固措施 边坡的加固是采取人工措施将边坡的滑动传送或转移到另一部分稳定体中，使整个边坡达到一种新的稳定平衡状态，加固措施的种类不同，对边坡稳定的影响和作用也不相同，但都应保证边坡的稳定。本讲稿第五页，共五十四页本章的主要内容本章的主要内容6-1、基本分析方法6-2、条分法的解6-3、稳定性验算 6-4、路基稳定性的整治措施本讲稿第六页，共五十四页6-1 路基稳定性基本的分析路基稳定性基本的分析路基稳定性基本的分析路基稳定性基本的分析下列情况应进行特殊设计和稳定性的验算下列情况应进行特殊设计和稳定性的验算下列情况应进行特殊设计和稳定性的验算下列情况应进行特殊设计和稳定性的验算：填土总高度超过填土总高度超过18.0m 填石超过填石超过20.0m的路堤的路堤 挖方路基土质边坡高度超过挖方路基土质边坡高度超过20m 石质土边坡高度超过石质土边坡高度超过2030mm本讲稿第七页，共五十四页路基稳定性分析常用验算的方法路基稳定性分析常用验算的方法路基稳定性分析常用验算的方法路基稳定性分析常用验算的方法 1 1、工程地质比拟法、工程地质比拟法、工程地质比拟法、工程地质比拟法 经过长期的生产实践和大量的经验的积累经过长期的生产实践和大量的经验的积累经过长期的生产实践和大量的经验的积累经过长期的生产实践和大量的经验的积累 2、力学验算法、力学验算法、力学验算法、力学验算法 建立模型，受力分析。建立模型，受力分析。建立模型，受力分析。建立模型，受力分析。两种相辅相成，可互相核对，作出正确合理的评价。两种相辅相成，可互相核对，作出正确合理的评价。本讲稿第八页，共五十四页路基稳定性分析的力学验算方法路基稳定性分析的力学验算方法路基稳定性分析的力学验算方法路基稳定性分析的力学验算方法 极限平衡法的基本的假设条件：极限平衡法的基本的假设条件：*平面问题的假设；平面问题的假设；*滑动体整体下滑，极限平衡状态之发生在滑动面上；滑动体整体下滑，极限平衡状态之发生在滑动面上；*滑动土体视作本身无变形的刚体，内应力不考虑。滑动土体视作本身无变形的刚体，内应力不考虑。本讲稿第九页，共五十四页6-2 条分法的解条分法的解边坡稳定分析的方法比较多，但总的说来可分为两大类，边坡稳定分析的方法比较多，但总的说来可分为两大类，即以极限平衡理论为基础的条分法和以弹塑性理论为基即以极限平衡理论为基础的条分法和以弹塑性理论为基础的数值计算方法。础的数值计算方法。条分法以极限平衡理论为基础，由瑞典人彼得森条分法以极限平衡理论为基础，由瑞典人彼得森(K.E.Petterson)在在1916年提出，年提出，20世纪世纪3040年代经年代经过费伦纽斯过费伦纽斯(W.Fellenius)和泰勒和泰勒(D.W.Taylor)等人的不等人的不断改进，直至断改进，直至l954年简布年简布(N.Janbu)提出了普遍条分法提出了普遍条分法的基本原理，的基本原理，l955年毕肖普明确了土坡稳定安全系数，年毕肖普明确了土坡稳定安全系数，使该方法在目前的工程界成为普遍采用的方法。使该方法在目前的工程界成为普遍采用的方法。本讲稿第十页，共五十四页条分法实际上是一种刚体极限平衡分析法。其基本思路是：条分法实际上是一种刚体极限平衡分析法。其基本思路是：假定边坡的岩土体坡坏是由于边坡内产生了滑动面，部分坡体假定边坡的岩土体坡坏是由于边坡内产生了滑动面，部分坡体沿滑动面而滑动造成的。滑动面上的坡体服从破坏条件。假设沿滑动面而滑动造成的。滑动面上的坡体服从破坏条件。假设滑动面已知，通过考虑滑动面形成的隔离体的静力平衡，确定滑动面已知，通过考虑滑动面形成的隔离体的静力平衡，确定沿滑面发生滑动时的破坏荷载，或者说判断滑动面上的滑体的沿滑面发生滑动时的破坏荷载，或者说判断滑动面上的滑体的稳定状态或稳定程度。稳定状态或稳定程度。该滑动面是人为确定的，其形状可以是平面、圆弧面、对该滑动面是人为确定的，其形状可以是平面、圆弧面、对数螺旋面或其他不规则曲面。隔离体的静力平衡可以是滑面上数螺旋面或其他不规则曲面。隔离体的静力平衡可以是滑面上力的平衡或力矩的平衡。隔离体可以是一个整体，也可由若干力的平衡或力矩的平衡。隔离体可以是一个整体，也可由若干人为分隔的竖向土条组成。由于滑动面是人为假定的，我们只人为分隔的竖向土条组成。由于滑动面是人为假定的，我们只有通过系统地求出一系列滑面发生滑动时的破坏荷载，其中最有通过系统地求出一系列滑面发生滑动时的破坏荷载，其中最小的破坏荷载要求的极限荷载与之相应的滑动面就是可能存在小的破坏荷载要求的极限荷载与之相应的滑动面就是可能存在的最危险滑动面。的最危险滑动面。本讲稿第十一页，共五十四页 条分法的基本假定如下：条分法的基本假定如下：把滑动土体竖向分为把滑动土体竖向分为n个土条，在其中任取个土条，在其中任取1条条记为记为i，在该土条上作用的已知力有：土条本身重力，在该土条上作用的已知力有：土条本身重力Wi，水平作用力，水平作用力Qi(如地震产生的水平惯性力等如地震产生的水平惯性力等)，未知的，未知的条间力及条块滑动底面反力。当滑面形状确定后，条间力及条块滑动底面反力。当滑面形状确定后，土条的有关几何尺寸也可确定，如底部坡角土条的有关几何尺寸也可确定，如底部坡角ai，底弧，底弧长长li，滑面上的土体强度，也已确定。，滑面上的土体强度，也已确定。本讲稿第十二页，共五十四页条分法的解条分法的解条分法的解条分法的解 基本分析方法：基本分析方法：（1）假设可能的滑动圆弧的位置；）假设可能的滑动圆弧的位置；（2）对滑动土体进行分条；）对滑动土体进行分条；（3）分析各土条的受力；）分析各土条的受力；（4）分析整个滑动土体达到极限平衡状态时的安全储备）分析整个滑动土体达到极限平衡状态时的安全储备 ；（5）就多个可能的滑动面进行分析后，检验）就多个可能的滑动面进行分析后，检验 是否满足要求。是否满足要求。本讲稿第十三页，共五十四页条分法的解条分法的解 取用同一安全系数取用同一安全系数KS（即假定各条块一起滑动），由极限平（即假定各条块一起滑动），由极限平衡条件得：衡条件得：式中：式中：-条块滑动底面处岩土的粘聚力和摩擦系条块滑动底面处岩土的粘聚力和摩擦系 数；数；为岩土的内摩擦角；为岩土的内摩擦角；-条块滑动底面的长度。条块滑动底面的长度。本讲稿第十四页，共五十四页 要使整个土体达到力的平衡，其未知力有：每一土条底部的有要使整个土体达到力的平衡，其未知力有：每一土条底部的有效法向反力，共效法向反力，共n个；两相邻土条分界面上的法向条间力个；两相邻土条分界面上的法向条间力Ei，共，共n-1个，切向条间力个，切向条间力Ti，共，共n-1个；两相邻土条间力个；两相邻土条间力Xi及及Ei合力作用合力作用点位置点位置Zi，共，共n-1个；每一土条底部切力个；每一土条底部切力Si及法向力及法向力Ni的合力作用点的合力作用点位置位置ai，共，共n个。另外，滑体的安全系数个。另外，滑体的安全系数Ks，l个。个。综合上述分析，我们得到共计有综合上述分析，我们得到共计有5n-2个未知量，我们能得到的个未知量，我们能得到的只有各土条水平向及垂直向力的平衡以及土条的力矩平衡共计只有各土条水平向及垂直向力的平衡以及土条的力矩平衡共计4n个个方程。因此，边坡的稳定分析实际上是一个求解高次超静定问题。如果方程。因此，边坡的稳定分析实际上是一个求解高次超静定问题。如果土条比较薄土条比较薄(bi较小较小)，Si与与Ni的合力作用点可近似认为在土条底的合力作用点可近似认为在土条底部的中点，部的中点，ai变为已知，未知量变为变为已知，未知量变为4n-2个。与已有的方程数相比，个。与已有的方程数相比，还有还有n-2个未知量无法求出，要使问题有唯一解就必须建立新的条件个未知量无法求出，要使问题有唯一解就必须建立新的条件方程。方程。本讲稿第十五页，共五十四页 解决的途径有两个：一个是利用变形协调条件，引进土体的应力应变关系，另一个是作出各种简化假定以减少未知量或增加方程数。前者会使问题变得异常复杂，工程界基本上不采用，后者采用不同的假定和简化，而导出不同的方法。对土条受力的简化条件不同产生了不同验算方法：对土条受力的简化条件不同产生了不同验算方法：瑞典条分法 简化BISHOP法 传递力系数法 本讲稿第十六页，共五十四页瑞瑞瑞瑞 典典典典 条条条条 分分分分 法法法法 *不考虑条间力的作用不考虑条间力的作用 *分析一坡体，其圆弧滑动面的圆心为分析一坡体，其圆弧滑动面的圆心为O点点，半径为，半径为R，当各，当各条块同时达到极限平衡状态，可只考虑整个滑动体绕条块同时达到极限平衡状态，可只考虑整个滑动体绕O点转动的点转动的力矩平衡条件，得：力矩平衡条件，得：即得安全系数为：即得安全系数为：将右式代入上式将右式代入上式本讲稿第十七页，共五十四页瑞瑞 典典 条条 分分 法法 即得安全系数为：即得安全系数为：式中：式中：，为条块滑动底面的倾角，为条块滑动底面的倾角 未知力未知力Ni，可由条块在滑动底面法线方向力的平衡条件求得：，可由条块在滑动底面法线方向力的平衡条件求得：代入上式得：代入上式得：可近似改写为：可近似改写为：本讲稿第十八页，共五十四页毕肖普（毕肖普（毕肖普（毕肖普（BISHOP BISHOP）法）法）法）法 考虑土条间侧向力，但简化土条两侧的侧向力的作用相互抵消。考虑土条间侧向力，但简化土条两侧的侧向力的作用相互抵消。任取第任取第i条块，由滑动底面切线方向上力的平衡方程：条块，由滑动底面切线方向上力的平衡方程：本讲稿第十九页，共五十四页 上试不受滑动面形状的限制。若为滑动面，得：上试不受滑动面形状的限制。若为滑动面，得：本讲稿第二十页，共五十四页传递系数法传递系数法本讲稿第二十一页，共五十四页传递系数法传递系数法本讲稿第二十二页，共五十四页1、滑动土楔分条；、滑动土楔分条；2、取工程所规定的容许安全系数、取工程所规定的容许安全系数3、自上而下逐个土条计算其剩余下滑力，求得最后一个、自上而下逐个土条计算其剩余下滑力，求得最后一个土条的剩余下滑力土条的剩余下滑力 。当当 时时，此假设的滑动面是稳定的；，此假设的滑动面是稳定的；当当 时，此假设的滑动面不稳定。时，此假设的滑动面不稳定。传递力系数法传递力系数法验算程序：验算程序：传递力系数法传递力系数法常用于折线滑动面情况的稳定性验算，如陡坡路常用于折线滑动面情况的稳定性验算，如陡坡路堤或顺层滑坡等。堤或顺层滑坡等。本讲稿第二十三页，共五十四页本讲稿第二十四页，共五十四页几种验算方法的比较几种验算方法的比较几种验算方法的比较几种验算方法的比较 对同一坡体，上述各种条分法采用的假设不同，求得的安对同一坡体，上述各种条分法采用的假设不同，求得的安全系数值也有差异。一般情况如下：全系数值也有差异。一般情况如下：*瑞典条分法，完全忽略条间力，瑞典条分法，完全忽略条间力，K值最小；值最小；*毕肖普法，考虑条间的水平推力，毕肖普法，考虑条间的水平推力，K值较大；值较大；*传递系数法，计及条间竖向剪力，传递系数法，计及条间竖向剪力，K值更大。值更大。本讲稿第二十五页，共五十四页直线滑动面直线滑动面 本讲稿第二十六页，共五十四页6-3 6-3 稳定性验算稳定性验算稳定性验算稳定性验算路基稳定性验算的基本程序如下：路基稳定性验算的基本程序如下：路基稳定性验算的基本程序如下：路基稳定性验算的基本程序如下：（1 1）根据路基可能出现的滑动面形状，选择分析计算方法；）根据路基可能出现的滑动面形状，选择分析计算方法；）根据路基可能出现的滑动面形状，选择分析计算方法；）根据路基可能出现的滑动面形状，选择分析计算方法；（2 2）把滑动面以上的坡体划分为适当数量的竖直条块；）把滑动面以上的坡体划分为适当数量的竖直条块；）把滑动面以上的坡体划分为适当数量的竖直条块；）把滑动面以上的坡体划分为适当数量的竖直条块；（3 3）按不同的荷载组合，计算各条块的自重及其他已知作用力；）按不同的荷载组合，计算各条块的自重及其他已知作用力；）按不同的荷载组合，计算各条块的自重及其他已知作用力；）按不同的荷载组合，计算各条块的自重及其他已知作用力；（4 4）考虑坡体的工作条件，选取滑动面上的抗剪强度指标，求算）考虑坡体的工作条件，选取滑动面上的抗剪强度指标，求算）考虑坡体的工作条件，选取滑动面上的抗剪强度指标，求算）考虑坡体的工作条件，选取滑动面上的抗剪强度指标，求算其安全系数；其安全系数；其安全系数；其安全系数；（5 5）将每种荷载组合情况下求得的最危险滑动面的安全系数（为最）将每种荷载组合情况下求得的最危险滑动面的安全系数（为最）将每种荷载组合情况下求得的最危险滑动面的安全系数（为最）将每种荷载组合情况下求得的最危险滑动面的安全系数（为最小值）与所规定的容许值相比较，以判断路基是否稳定。小值）与所规定的容许值相比较，以判断路基是否稳定。小值）与所规定的容许值相比较，以判断路基是否稳定。小值）与所规定的容许值相比较，以判断路基是否稳定。本讲稿第二十七页，共五十四页荷载组合和汽车荷载当量换算荷载组合和汽车荷载当量换算（一）荷载组合（一）荷载组合通常考虑下列三种可能出现的荷载组合情况：通常考虑下列三种可能出现的荷载组合情况：（1 1）主主主主要要要要组组组组合合合合 包包括括滑滑动动坡坡体体的的自自自自重重重重、汽汽汽汽车车车车荷荷荷荷载载载载、（浸浸水水路路基基）常常水水位位时时的的浮浮浮浮力力力力。（2 2）附附附附加加加加组组组组合合合合 系系将将主主要要组组合合中中的的汽汽车车荷荷载载改改用用平平平平板板板板挂挂挂挂车车车车或或或或履履履履带带带带车车车车，或或者者考虑在考虑在最不利水位时的浮力最不利水位时的浮力最不利水位时的浮力最不利水位时的浮力和和渗透动水压力渗透动水压力渗透动水压力渗透动水压力。（3 3）地震组合）地震组合）地震组合）地震组合 包括滑动坡体的包括滑动坡体的重力重力重力重力和和地震力地震力地震力地震力以及以及常水位条件下水的浮力。常水位条件下水的浮力。常水位条件下水的浮力。常水位条件下水的浮力。验算路堤边坡稳定性时不同情况选用不同的荷载组合！验算路堤边坡稳定性时不同情况选用不同的荷载组合！本讲稿第二十八页，共五十四页（二）汽车荷载的换算（二）汽车荷载的换算 横横向向最最多多可可能能分分布布的的车车辆数，单车道，双车道；辆数，单车道，双车道；每一辆车的重力，每一辆车的重力，kN；横横向向分分布布车车辆辆最最左左和和最最右右轮轮胎胎外外缘缘的的间间距距，m；车辆荷载的纵向分布车辆荷载的纵向分布长度长度 本讲稿第二十九页，共五十四页滑动面的形状和位置滑动面的形状和位置 由粘性差的土构成的坡体，滑坍时破坏面往往接近于平面，常采用直线滑动面法验算。由粘性差的土构成的坡体，滑坍时破坏面往往接近于平面，常采用直线滑动面法验算。由粘性差的土构成的坡体，滑坍时破坏面往往接近于平面，常采用直线滑动面法验算。由粘性差的土构成的坡体，滑坍时破坏面往往接近于平面，常采用直线滑动面法验算。具具具具有有有有一一一一定定定定粘粘粘粘性性性性的的的的土土土土坡坡坡坡，其其其其破破破破坏坏坏坏面面面面为为为为曲曲曲曲面面面面，可可可可假假假假设设设设圆圆圆圆弧弧弧弧滑滑滑滑动动动动面面面面，采采采采用用用用简简简简单单单单条条条条分分分分法法法法或毕肖普法分析。或毕肖普法分析。或毕肖普法分析。或毕肖普法分析。软软软软土土土土地地地地基基基基上上上上修修修修筑筑筑筑路路路路堤堤堤堤，当当当当路路路路堤堤堤堤高高高高度度度度超超超超过过过过极极极极限限限限高高高高度度度度时时时时，堤堤堤堤身身身身和和和和地地地地基基基基常常常常会会会会一一一一起起起起滑滑滑滑动动动动，而而而而滑动面形状大多接近圆弧面，因此，广泛采用圆弧滑动面法验算。滑动面形状大多接近圆弧面，因此，广泛采用圆弧滑动面法验算。滑动面形状大多接近圆弧面，因此，广泛采用圆弧滑动面法验算。滑动面形状大多接近圆弧面，因此，广泛采用圆弧滑动面法验算。由由由由多多多多种种种种材材材材料料料料组组组组成成成成或或或或者者者者含含含含有有有有结结结结构构构构面面面面或或或或软软软软弱弱弱弱夹夹夹夹层层层层的的的的坡坡坡坡体体体体，以以以以及及及及陡陡陡陡坡坡坡坡路路路路堤堤堤堤，滑滑滑滑动动动动面面面面大大大大多多多多为为为为直直直直线线线线或或或或折折折折线线线线形形形形，或或或或者者者者直直直直线线线线和和和和曲曲曲曲线线线线的的的的组组组组合合合合型型型型，相相相相应应应应采采采采用用用用直直直直线线线线滑滑滑滑动动动动面面面面法法法法、推推推推力力力力传传传传递递递递法法法法或或或或者者者者毕毕毕毕肖肖肖肖普普普普法法法法进进进进行行行行稳稳稳稳定性分析。定性分析。定性分析。定性分析。本讲稿第三十页，共五十四页本讲稿第三十一页，共五十四页本讲稿第三十二页，共五十四页确定可能的滑动圆弧位置确定可能的滑动圆弧位置 最可能的滑动圆弧需要试算确定。最可能的滑动圆弧需要试算确定。大量分析的经验，最危险破坏面圆弧的圆心位大量分析的经验，最危险破坏面圆弧的圆心位置在一条辅助线附近。置在一条辅助线附近。*按按按按4 45H5H法法法法绘出辅助线 *简化简化36线法线法本讲稿第三十三页，共五十四页45H法法本讲稿第三十四页，共五十四页45H法法本讲稿第三十五页，共五十四页45H法法 自坡脚E向下引垂线并截取边坡高度H得F点。边坡高度H可计入车辆荷载换算土柱高度，也可不计入换算土柱高度。自F点向右引水平线并量取45H得M点。连接坡脚E和坡项S，求ES的斜度i。=1/m，根据i。由表6-1查得1、2的角值。自E点引与S成1角的直线EI，又由S点引与水平线成2角的直线SI，EI与SI交于I点。连接M与I，并向左上方延长，即得辅助线。如土仅有帖聚力，而o，则最危险滑动圆弧的圆心就是I点；如土除粘聚力外还具有摩擦力，则最危险滑动面的圆心将随值的增加在辅助线上向外移动。本讲稿第三十六页，共五十四页45H法法边坡坡度边坡坡度1：0.51：0.751：11：1.251：1.51：1.751：2.边坡坡角边坡坡角6265084340341245234.1230222222.2433330333.辅助角辅助角1和和2值值本讲稿第三十七页，共五十四页简化简化36线法线法 36线法线法较简便，但精确度较较简便，但精确度较4.5H法为差，两种方法对法为差，两种方法对于滑动面通过坡脚的情况均适用。两种方法均可以不计于滑动面通过坡脚的情况均适用。两种方法均可以不计车辆荷载换算的土层厚度，计算结果出入不大。车辆荷载换算的土层厚度，计算结果出入不大。本讲稿第三十八页，共五十四页 对滑动坡体分条，注意划分边界的确定。对滑动坡体分条，注意划分边界的确定。条块宽度一般取条块宽度一般取26m，条块常数取，条块常数取10左右，过少则左右，过少则 精度差。精度差。条块划分和自重计算条块划分和自重计算各各条条块块自自重重可可按按其其面面积积乘乘以以土土的的容容重重求求得得。由由几几层层土土组组成成的条块，应分层计算其重力，相加得该条块总重。的条块，应分层计算其重力，相加得该条块总重。本讲稿第三十九页，共五十四页物理力学参数的确定物理力学参数的确定 土的物理力学参数对分析的结果影响有时会超过力学模型和假土的物理力学参数对分析的结果影响有时会超过力学模型和假设条件带来的误差影响，所以，参数的选取应能反映实际情况。设条件带来的误差影响，所以，参数的选取应能反映实际情况。注意以下问题：注意以下问题：*对挖方路基和天然坡体，取原状土样试验的数据；对挖方路基和天然坡体，取原状土样试验的数据；*填填方方路路基基应应取取现现场场土土样样并并按按规规定定压压实实要要求求制制件件试试验验；*抗抗剪强度指标值，试验条件要考虑实际可能发生的最不利情况剪强度指标值，试验条件要考虑实际可能发生的最不利情况本讲稿第四十页，共五十四页浮力和渗透力的考虑浮力和渗透力的考虑 普通路堤外力、自重、浮力（受水浸泡产生浮力）、渗透动普通路堤外力、自重、浮力（受水浸泡产生浮力）、渗透动水压力（路堤两侧水位高低不同时，水从高的一侧渗透到低的一水压力（路堤两侧水位高低不同时，水从高的一侧渗透到低的一侧产生动水压力）侧产生动水压力）.最不利情况：水位降落时动水压力指向河滩两侧边坡，尤其最不利情况：水位降落时动水压力指向河滩两侧边坡，尤其当水位缓慢上涨而集聚下降时，对路堤最不利。当水位缓慢上涨而集聚下降时，对路堤最不利。本讲稿第四十一页，共五十四页浮力和渗透力的考虑浮力和渗透力的考虑 浸水土体会受到浮力浸水土体会受到浮力(静水压力静水压力)和渗透力和渗透力(动水压力动水压力)的作用的作用,使材料抗剪强度下降使材料抗剪强度下降.只要将浸水部分采用浮容重计算土的自重即只要将浸水部分采用浮容重计算土的自重即可可.浮容重浮容重:本讲稿第四十二页，共五十四页浮力和渗透力的考虑浮力和渗透力的考虑 当边坡内有水位差时当边坡内有水位差时,就会发生渗流力现象就会发生渗流力现象,则有动水压力则有动水压力,若坡外水位较若坡外水位较坡内低坡内低,渗流力指向坡体外渗流力指向坡体外,则降低坡体的稳定性则降低坡体的稳定性,要考虑要考虑.本讲稿第四十三页，共五十四页浮力和渗透力的考虑浮力和渗透力的考虑 考虑渗流力时考虑渗流力时:本讲稿第四十四页，共五十四页 注意情况：注意情况：1、砾石、片石等无粘性透水材料填筑的路堤水位变化时，、砾石、片石等无粘性透水材料填筑的路堤水位变化时，不发生动水压力不发生动水压力D=02、用不透水或透水极小的粘性土填筑的路堤水位变化时，不发、用不透水或透水极小的粘性土填筑的路堤水位变化时，不发生动水压力生动水压力D=03、用一般粘性土（亚粘土、亚砂土）填筑的路堤水位变、用一般粘性土（亚粘土、亚砂土）填筑的路堤水位变化时，堤身产生动水压力化时，堤身产生动水压力必须绘制浸润曲线（假定为直线，坡度为降落曲线的平均必须绘制浸润曲线（假定为直线，坡度为降落曲线的平均坡度）坡度）4、河滩路堤的安全系数，一般规定不小于、河滩路堤的安全系数，一般规定不小于1.25，按最大洪，按最大洪水位验算时，其安全系数可采用水位验算时，其安全系数可采用k1.15本讲稿第四十五页，共五十四页地震力的计算地震力的计算 竖向震动时对路基危害比水平震动小得多竖向震动时对路基危害比水平震动小得多,可可忽略不计忽略不计.水平震动力水平震动力:式中式中:Kh:水平地震系数，分别为水平地震系数，分别为0.1,0.2,0.4；Cz:综合影响系数综合影响系数,一般采用一般采用0.25；Ci:重要性修正系数，按表取用重要性修正系数，按表取用本讲稿第四十六页，共五十四页 安全系数引入安全系数引入 -考虑众多不确定因素对涉及所带来的风险；考虑众多不确定因素对涉及所带来的风险；-考虑设计失败可能造成的后果。考虑设计失败可能造成的后果。容许安全系数容许安全系数容许安全系数容许安全系数考考虑虑工工程程的的安安全全与与经经济济，规规定定要要求求达达到到的的最最低低(容容许许)安安全全系系数数值的确定应综合考虑以下几个方面：值的确定应综合考虑以下几个方面：1、结构物的重要性、结构物的重要性(破坏带来的危害程度破坏带来的危害程度)；2、荷载作用的经常性、荷载作用的经常性(对各种荷载的考虑程度对各种荷载的考虑程度)；3、分析方法的近似性和对实际情况的把握程度；、分析方法的近似性和对实际情况的把握程度；4、强度指标的可靠性、强度指标的可靠性(对有关资料的了解程度对有关资料的了解程度)；5、岩层构造或岩（土）质的不均匀性；、岩层构造或岩（土）质的不均匀性；6、工程经济的合理性等。、工程经济的合理性等。本讲稿第四十七页，共五十四页 一般变动在一般变动在1.001.50范围内；范围内；荷载为主要组合时：容许安全系数取荷载为主要组合时：容许安全系数取1.25；附加组合时：可取附加组合时：可取1.15；为地震组合时，则取为地震组合时，则取1.001.2。本讲稿第四十八页，共五十四页6-4 6-4 路基稳定的整治措施路基稳定的整治措施 削坡或减重削坡或减重 排水和防护排水和防护 支撑和加固支撑和加固 本讲稿第四十九页，共五十四页削坡或减重削坡或减重本讲稿第五十页，共五十四页排排水水和和防防护护本讲稿第五十一页，共五十四页坡体疏干坡体疏干和支护和支护本讲稿第五十二页，共五十四页支撑支撑加固加固本讲稿第五十三页，共五十四页本讲稿第五十四页，共五十四页