第三章边坡稳定性分析第三章边坡稳定性分析主讲：杨主讲：杨 帆帆本章学习要点本章学习要点 了解路基稳定分析的重要性；了解路基稳定分析的重要性； 熟悉路基边坡稳定性分析的原理与方法；熟悉路基边坡稳定性分析的原理与方法；n 以前，由于公路等级低，线形差，路基不宽，开挖不深，边坡稳定性对公路的影响不显著，人们对边坡稳定性没有引起足够的重视。但是随着国民经济建设的发展，公路交通事业日新月异，公路等级越来越高，高填深挖已经不可避免，公路边坡失稳的事例也越来越多。边坡失稳不仅影响行车安全，甚至掩埋公路，中断交通，造成不可估量的经济损失。因此，研究公路边坡的稳定性非常必要。 n 路基边坡滑坍是公路上常见的破坏现象之一。例如，在岩质或土质山坡上开挖路堑，有可能因自然平衡条件被破坏或者因边坡过陡，使坡体沿某一滑动面产生滑坡。对高路堤可能因水流冲刷、边坡过陡产生坍塌。深圳汕头高速公路K101滑坡推倒桩板墙山西长治晋城高速公路K31砂泥岩顺层滑坡，体积达25万m3北京珠海高速公路粤北段K108高边坡滑坡三次变更设计，治理费用2000余万元重庆万州梁平高速公路K42砂泥岩顺层滑坡西安秦岭某试验基地花岗岩高边坡滑坡 台湾“北二高”基隆段发生严重的路堑边坡塌方 陡坡路基失稳案例n 因此，必须对可能出现失稳或已出现失稳的路基进行稳定性分析，保证路基设计既满足稳定性要求，又满足经济性要求。 影响路基边坡稳定性的因素包括边坡土质、水、边坡几何形状、荷载等。n 一般路基设计可套用典型横断面图，不必进行边坡论证和验算，然而对于高路堤、深路堑、陡坡路堤、浸水路堤以及不良地质地段的路基，是不能沿用一般路基设计方法的。对于这些路基，应进行个别分析、设计及验算，以确定安全可靠、经济合理的路基断面形式，或据以寻求相应的防护与加固措施。 n 路堤边坡高度超过20米者称为高路堤。水稻田或常年积水地带，用细粒土填筑路堤高度在6m以上时，也称为高路堤。n 高路堤相对一般路堤而言，具有沉降大、沉降时间长、对地基承载力要求高、边坡稳定性差的特点。因此高路堤作为特殊路基必须进行边坡稳定性验算。n 当土质路基挖方边坡高度超过20米，岩质挖方边坡高度超过30米时，称为深路堑。深挖路堑因为它的边坡较高，易于坍塌，且工程数量大，常是影响全线按期完工的重点工程。n 深挖路堑在稳定性分析前，必须通过工程地质勘探收集了解挖方边坡处的土石界限、工程等级、岩层风化厚度及破碎程度等岩层工程特征，测定原状土的各项物理性质指标，为深挖路堑稳定性分析提供正确可靠的设计参数。n 一、陡坡路堤n 当路堤修筑在陡坡上陡坡上，且地面横坡度大于12.5或在不稳固的山坡上时，路基不仅要分析路堤边坡稳定性，还要分析路堤沿陡坡或不稳定山坡下滑的稳定性。n 图中给出了陡坡路堤滑动的几种可能：由于基底接触面较陡或强度较弱，致使路堤整体沿基底接触面产生滑动；由于基底修筑在较厚的软弱土层上，致使路堤连同其下的软弱土层沿某一滑动面滑动；由于基底下岩层强度不均匀，例如泥质页岩，致使路堤沿某一最弱的层面滑动。增加陡坡路堤稳定性的措施增加陡坡路堤稳定性的措施n1. 改善基底状况，增加摩擦力或减少滑动力。n清除松软的表层覆盖土，夯实基底；n开挖台阶，增加摩擦力；n在路堤上侧设置截水沟或边沟，以阻止地面水n浸湿基底；n受地下水影响时，设置盲沟疏干基底土层。n2. 改变填料及断面形式n采用大颗粒填料嵌入地面；n放缓坡脚处的边坡，以增加抗滑力。n3. 在坡脚处设置支挡结构物n设置右石料砌筑的护脚n设置挡土墙二、二、浸水路堤浸水路堤n1. 浸水路堤：受到季节性或长期浸水的沿河路堤、河滩路堤等。n2.水对浸水路堤的影响：浸水路堤除受到n自重和行车荷载的作用外，还受到水的n浮力和渗透动水压力的作用。当水位上升：水从边坡一侧或两侧渗入路堤，路堤内水位的浸润线成凹形。当水位下降：水从堤身向外渗出，路堤内水位的浸润线成凸形。路堤两侧水位不一致，产生横穿路堤的渗透。最不利情况：最高水位骤然降落最不利情况：最高水位骤然降落n 当水位上升时，土体除承受竖向的向上浮力外，还承受渗透动水压力的作用，其作用方向指向土体内部。当水位骤然下降时（图），由于水位的差异， 其渗透动水压力的方向指向土体外面，这就剧烈破坏路堤 边坡的稳定性，并可能产生边坡凸起和滑坡现象。此外，渗透水流还能带走路堤细小的土粒而引起路堤的变形。当在高水位时，如路堤两侧边坡上的水位不一致（图），就会产生横穿路堤的渗透，即使水位相差较小，也需予以考虑动水压力的作用。n 因此，凡是用粘性土填筑的浸水路堤（不包括渗透性极小的纯粘土），必须进行渗透动水压力的计算。三、边坡滑动面形状确定 n 路基边坡的稳定性，与岩土性质、结构、边坡高度及坡度等因素有关。滑动面的形状主要因土质而异，有的近似直线平面，有的呈曲面，有的则可能是不规则的折线平面。为简化计算，近似地将滑动破裂面与路基横断面的交线假设为直线、圆曲线或折线。n 砂性土及碎（砾）石土，因有较大的内摩擦角及较小的凝聚力c，其破坏滑动面近似于直线平面。粘性土的凝聚力c较大，而其内摩擦角较小，边坡滑塌时，滑动面近似于圆曲面。n谢 谢