路基工程-第七章.pptVIP

《路基工程》第七章 §7-0 引言 §7-1 基本分析方法 §7-2 路基稳定性验算 §7-3 整治措施 §7-0 引言 ①高路堤、②深路堑、③沿河路堤、④软土地基（不良地基）上的路堤 路基失稳的情况： ①深路堑因坡体失去支承或所采用的边坡过陡 ②高路堤、沿河路堤或软弱地基上的路堤，因坡过陡，坡脚水流冲刷，地基承载力过低。 ③陡山坡上填筑路堤，填方沿原山坡坡面下滑。 分析方法：工程地质类比法、力学验算法（极限平衡法—整体解、数值分析法—精确解） 极限平衡法—假设：下滑的土体为无变形的刚体，求算下滑力同材料的抗剪强度达到平衡时的安全系数，以最小的安全系数为准，安全系数=使材料的强度逐渐降低到开始失稳为止，强度下降的倍数。缺陷：不能求算下滑体的内力和反力，更不能求算应力和应变。 §7-1 路基稳定性分析 1、极限塑性平衡： 假定一滑动面（破坏面），土体为无变形的刚塑性体，当沿此破坏面上的剪应力τ=抗剪强度，则处于极限平衡状态。 ①刚塑性体， ②F为岩土体所能提供的抗滑力与下滑力之比。 当下滑面为平面时，提供的抗剪力F为： 可通过法向力、切向力、弯矩平衡求解三个未知量 为解决这些超静定问题，对作用在土条界面上的力进行假设，将条块侧面的边界条件简化，常用方法： 2、Fellenius法 假设：①破坏面为圆弧，②条块竖向划分，③忽略侧向作用力。 “=”右侧第1项为土条的下滑力，第2项为上侧土条传下来的剩余下滑力，第3项为该土条的抗滑力。实际工程中，给定F的条件下，求最后一个条块的剩余下滑里PN，若PN0，则不稳定，须设抗滑措施，此PN可作为一般支挡结构的设计推力，若社加筋土挡墙，可作为设计抗拔力。 求F时用试算法：Pi=0，F正好；Pi0，F偏大，降低F。 验算时：在给定F的条件下，最后一个条块的剩余下滑力。 Fellenius法完全忽略了条间力，得到的安全系数最小，简化的Bishop法考虑了土条间的水平推力，得到的安全系数较大，传递系数法计及了土条间的竖向力，安全系数相对最大。 §7-2 路基稳定性验算 通过对可能的破坏面确定其安全系数，来判断路基坡体是否稳定和是否要采取相应的措施。步骤： ①选择潜在破裂面的形状和位置（多个） ②选择验算方法 ③土条划分 ④确定滑移面上的C、Ф ⑤计算土条中的作用力 ⑥求F1 第一个滑移面中安全系数 ⑦求F2~Fn 第二个至第n个滑移面中安全系数 ⑧求F最小值，并与允许的安全系数比较。 1、破坏面形状和位置的选择： ①透水性材料（砂、砾、碎石）——直线破坏面，并通过路堤坡脚的面。 ②由均质的粘土组成——圆弧形滑动面，“4.5H法”，也经过路堤坡脚。 ③软土地基上的路堤——接近圆弧，当hH，h—软土厚，H—路堤高，破坏面圆弧切于软土底部，并在G点—外侧路肩附近；当hH，滑移面的深度在1~1.5H，也在G点附近。 ④斜坡上的路堤： a沿坡面滑移 b沿坡面下软弱面滑移 2、条块划分与自重计算： 划分原则: ①土层条件有变化时 ②填料有分层时， ③滑移面坡度有变化时， 目的是保证其C、Ф值在同一个条块上是定值。 4、总应力与有效应力分析孔隙水压力特征：总应力——不排水 方法选取见P90表7-5。 水饱和的填方路堤，初期稳定性较差，随时间其稳定性上升，用总应力法；水饱和的挖方路堑，较危险的是长期稳定性，随时间其稳定性下降，用有效应力法。 5、浸水路堤当水位线或渗流面以下的土体受到水的浮力（孔隙水压力），该处土的抗剪强度 6、地震力地震烈度7度，方考虑地震力影响。将竖向力忽略，水平动力等效成静力作用。 7、抗剪强度参数C、Ф 根据现场的排水条件测定C、Ф ，野外测定方法：标准贯入试验(SPT)（注意地下水位以下以浮容重计） 室内试验：直剪试验、三轴压缩试验或无侧限压缩试验 直剪试验：有效应力（排水试验） 三轴压缩试验：总的剪切强度参数（饱和、非饱和），也可测有效剪切强度。 8、要求安全系数 原因：①计算方法，②结构重要性、③参数取用不合理，一般F为1.25~1.50，若已计入地震力，F取1.0~1.20。 §7—3 整治措施 1、造成原因： ①勘察不充分 ②设计不合理 ③施工不规范 ④偶然性（环境因素、养护因素、荷载因素） 2、前提措施： 1）拦截并排除所有进入失稳区的地面径流。 2）填封并夯实滑动区内所有张开的裂缝，以免地表水渗入。 3）排除滑动区内所有洼地的积水 3、减滑、抗滑措施： 1）削坡或减载，清理塌方并减缓边坡坡度。 2）抗滑、支挡结构（石跺、挡土墙、抗滑桩） 3）排水：地表和地下排水措施，许多坡体失稳常在暴