4.1 边坡踏实性分析旨趣与格式
第四章 路基边坡踏实性联想4.1 边坡踏实性分析旨趣与格式4.1.1 边坡踏实旨趣 凭据对边坡发生滑塌现象的不雅察， 边坡温情时形成一动弹面. 滑动面的景色与土质斟酌.关于粘性土， 滑动土体巧合象圆柱形， 巧合象碗形. 关于松散的砂性土及砂土， 滑动面类似平面.要是下滑面是单一平面．则凭据静力均衡旨趣不错求解力未知量，这是一个静力均衡问题(图4—1a)。 要是下滑面具有二个温情面，踏实性分析时必须细则两个温情面上的法向力的大小和作用点，但只可建树三个均衡方程，因而这是一个超静定问题(图4—1b)。 要是下滑面具有多个温情面，踏实性分析时必须细则每个温情面法向力的大小和作用点，一样只可建树三个均衡方程，因而这是一个屡次超静定问题(图4—1c)。 为求解静不定问题，时常需要作出某些假设，使之变为静定问题. （1）在使劲学边坡踏实性分析法进行边坡踏实性分析时， 时常按平面问题来贬责. （2） 松散的砂性土和砾土具有较大的内摩擦角(φ)和较小的粘聚力(c)， 边坡滑塌时，离散面近似平面， 在边坡踏实性分析中可接纳直线离散面法. （3） 粘性土具有较大的粘聚力(c)，而内摩擦角(φ)较小，温情时滑动面近似于圆曲面，接纳圆弧离散面法. 边坡踏实性分析的假设: 1.不琢磨滑动土体自身内应力的溜达. 2.以为均衡情状只在滑动面上达到， 滑动土体合座下滑. 3.极限滑动面位置要通过估量细则.
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4.1.2 边坡踏实性分析的估量参数 (1) 土的估量参数 路基处在复杂的当然环境中，其踏实性随环境条目(稀奇是土的含水量)和时辰的增长而变化。路堑是在自然土层中开挖而成，土石的性质、类别和溜达是当然存在的。而路堤是由东谈主工填筑而成，填料性质可由东谈主为格式罢了。因此，在边坡踏实性分析时，关于土的物理力学数据的选用，以及可能出现的最不利情况，应长途能与路基改日骨子情况相一致。 边坡踏实性分析所需土的磨真金不怕火府上： ①关于路堑或自然边坡取：原状土的容重r(kN／m3)、内摩擦角φ(°)和粘聚力c(kPa)。 ②对路堤边坡，应取与现场压实度一致的压实土的磨真金不怕火数据。数据包括压实后土的容重r(kN／m3)、内摩擦角φ(°)和粘聚力c(kPa)。 在边坡踏实性分析时，如边坡由多层土体所组成，所接纳土的边坡踏实性分析参数c、φ和r的值应凭据边坡踏实性分析格式细则，关于直线法和圆弧法可通过合理的分段，平直取用不同土层的参数值。如用详细土体边坡踏实性分析，可接纳加权平均法求得，如下式：图片
迷水商城 加权平均法适用于较为和粗俗的边坡踏实性分析。 (2)边坡踏实性分析边坡的取值 边坡踏实性分析时，关于折线形或路线形边坡(图4—2)，一般可取平均值，举例，图4—2a)取AB线，图4—2b)则取坡脚点和坡极点的连线。图片
(3)汽车荷载当量换算 路基除承受自傲作用外，同期还承受行车荷载的作用。在边坡踏实性分析时，需要将车辆按最不利情况陈列，并将车辆的联想荷载换算成当量土柱高(即以相称压力的土层厚度来代替荷载)，以h0暗示。 当量土柱高度h0的估量式为图片
迷水商城 荷载溜达宽度，不错溜达在行车谈(路面)的边界，琢磨到骨子行车可能有横向偏移或车辆停放在路肩上，也可以为h0厚确当量土层溜达在通盘这个词路基宽度上。4.1.3 边坡踏实性分析格式 路基边坡踏实性分析格式可分为两类，即力学分析法和工程地质法. （1）力学分析法 ①数解法：假设几个不同的滑动面，按力学均衡旨趣对每个滑动面进行边坡踏实性分析，从中找出极限滑动面．按此极限滑动面的踏实进度来判断边坡的踏实性.此法较精准，但估量较繁，提倡自编立时搜索估量机措施进行数值估量。 ②图解或表解法：在估量机和图解分析的基础上，制定成图或表，用查图或查表法进行边坡踏实性分析.此法粗浅，但不如数解法精准。 （2）工程地质法 凭据不同土类越过所处的情状，经由弥远的出产扩张和大宗的府上访问，拟定边坡踏实值参考数据，在联想时，将影响边坡踏实的要素作相比，接纳类似条目下的踏实边坡值. (1)力学分析法 常用的边坡踏实性分析格式，凭据滑动面景色分直线离散面法和圆弧离散面法，简称直线法和圆弧法。 直线法适用于砂土和砂性土(两者合称砂类土)，土的抗力以内摩擦力为主，粘聚力甚小。边坡温情时，离散面近似乎面。 圆弧法适用于粘性土，土的抗力以粘聚力为主，内摩死力于较小.边坡温情时，离散面近似圆柱形。 ①直线法 如图4—3a)所示，路堤土楔ABD沿假设离散面AD滑动， 其踏实统统K按下式估量(按纵向长1m计，下同)图片
9"集 老色批传媒 厘制W0W4AV仓库迷水商城迷水商城 边坡踏实性分析时，先假设路堤边坡值，然后通过坡脚A点，假设3—4个可能的离散面ωⅰ，如图4—3b)，按式(4—5)求出相应的踏实统统Ki值，得出Ki与ωⅰ的斟酌弧线，如图4—3c). 在K=f(ω)斟酌弧线上找到最小踏实统统值Kmin，及对应的极限离散面歪斜角ω值。 由于砂类土粘结力很小，一般可忽略不计，即取c=0，则式(4—5)可抒发为图片
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由公式(4—6)可知，当K＝1时，tgφ=tgω，抗滑力等于下滑力，滑动面土体处于极限均衡情状，此时路堤的极限坡度等于砂类土的内摩擦角，该角相称于当然停止角。当K>1时，路堤边坡处于踏实情状，且与边坡高度无关；当K<1时，则非论边坡高度几许，皆不行保握踏实. 对砂类土的路堑边坡，如图4—4所示，土楔ABD沿假设离散面AD滑动，其踏实统统K按下式估量.图片
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迷水商城 将式(4—8)代入式(4—7)得最小踏实统统为图片
对成层的砂类土边坡，如图4—5所示，如离散面4D通过强度缱绻不同的各土层I、II、III……，可用坚直线将被离散面以上的土楔ABD差异为若干条块，每一条块的离散面位于并吞种土层内，其离散面上的ci．φi为定值.边坡踏实性分析时，一滴水昏睡药估量每一条块的下滑力Ti和相应的抗滑力Fi，边坡踏实统统按下式估量图片
迷水商城 最小踏实统统细则格式与路堤边坡踏实性分析格式交流. 要是某一分块有换算土柱荷载，该分块应包括换算土柱荷载在内。 琢磨到滑动面的近似假设，土工磨真金不怕火所得的φ和c的局限件以及现象环境条目的变异性的影响，为保证边坡踏实性有填塞的实足储备，踏实统统Kmin应大于1．25，但K值也不宜过大，以免形成工程不经济。 ②圆弧法 圆弧法假设滑动面为一圆弧，它适用于边坡有不同的土层、均质土边坡，部分被肃清、均质土坝，局部发生渗漏、边坡为折线或台阶形的粘性土的路堤与路堑. 1)圆弧法的基本旨趣与身手 圆弧法是将圆弧滑动面上的土体差异为若干竖向土条，规律估量每一土条沿滑动面的下滑力和抗滑力，然后类似估量出通盘这个词滑动土体的踏实性。 圆弧法的估量精度主要与分段数斟酌.分段愈多则估量后果愈精准，一般分8—10段。小段的差异，还可勾通横断面特质，如差异在边坡或大地坡度变化之处，以便简化估量。 用圆弧法进行边坡踏实性分析时，一般假设土为均质和各向同性；滑动面通过坡脚；不琢磨土体的内应力溜达及各土条之间互相作使劲的影响，土条不受侧向力作用，或虽有侧向力，但与滑动圆弧的切线标的平行。 圆弧法的基自身手如下： (1)通过坡脚恣意采纳可能发生的圆弧滑动面AB，其半径为R，沿途线纵向取单元长度1m。将滑动土体分红若干个一定宽度的垂直土条，其宽一般为2—4m，如图4—6所示。 (2)估量每个土条的土体重Gi(包括小段土重和其上部换算为土柱的荷载在内). Gi可剖析为垂直于小段滑动面的法向分力Ni=Gicosα；和平行于该面的切向分力Ti＝Gisinαi，其中αi为该弧中心点的半径线与通过圆心的竖线之间的夹角，αi=sin-1xi/R(其中xi为圆弧中心点 距圆心坚线的水平距离，R为圆弧半径)。图片
迷水商城 (3)估量每—小段滑动面上的反力(抵牾力)，即内摩擦力Nif(其中f＝tgφi)和粘聚力cLi(Li为i小段弧长)。 (4)以圆心o为动弹圆心，半径R为力臂，估量滑动面上各力对o点的滑能源矩和抗滑力矩.图片
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迷水商城迷水商城 (5)求踏实统统K值图片
式中: L——滑动圆弧的总长度，m; f——摩擦统统， f=tgφ; c——粘聚力，kPa. 2)由于试算的滑动面是恣意选的，故需再假设几个可能的滑动面，按上述身手估量对应的踏实统统K，在圆心扶植线MI上绘出，踏实统统Kl，K2，…，Kn对应于O1，O2，…，On的斟酌弧线K＝f(O)，在该弧线最低点作圆心扶植线MI的平行线，与弧线f(O)相切的切点对应的圆心为极限滑动面圆心，对应的滑动面为极限滑动面(图4—7a)，相应的踏实统统为极限踏实统统，其值应在1.25—1.5之间. 3)细则圆心扶植线 为了较快地找到极限滑动面，减少试算责任量，凭据教学，极限滑动圆心在一条线上，该线就是圆心扶植线。细则圆心扶植线不错接纳4.5H法或36°线法. (1)4.5H法(图4—7a) ①由坡脚E向下引竖线，在竖线上截取高度H＝h+h0(边坡高度及荷载换算为土柱高度h0)得F点. ②自F点向右引水平线，在水平线上截取4.5H，得M点. ③承接边坡坡脚E和极点S，求得SE的斜度i0=1／m，据此值查表得β1和β2值。由E点作与SE成β1角的直线，再内S点作与水平线成β2角的直线，两线相交得I点. ④承接I和M两点即得圆心扶植线 (2)4.5H法(图4—7b) 若不琢磨荷载换算土层高度h0，则格式不错简化(图4—7b)，即H=h，斜度i0按边坡脚、坡顶的联线AB与水平线的夹角来估量，β1和β2仍由i0按表查得。 由坡脚A向下引竖线．在竖线上截取高度H＝h(边坡高度)得F点. 其它身手同(1) (3)36°线法一(图4—7c)。 由荷载换算土柱高极点作与水平线成36°角的线EF，即得圆心扶植线. (4)36°线法二(图4—7d) 由坡顶处作与水平线成36°角的线EF，即为圆心扶植线. 上述四种细则圆心扶植线格式的估量后果出入不大，均可接纳. 为求解便捷，一般用36°线法.但格式(1)较精准，且求出的踏实统统K值最小，故常用于边坡踏实性分析遑急建筑物的踏实性. 4)踏实统统K取值 踏实统统[K]＝1.25—1.50，具体值应凭据土的特质、抗剪强度缱绻的可靠进度以及公路品级和地区教学详细琢磨，当估量K值小于快乐值[K]，则应放缓边坡，再行拟定横截面，再按上述格式进行边坡踏实性分析。图片
③表解法 用圆弧法进行路基边坡踏实性分析，估量责任量较大．关于均质、直线形边坡路堤，滑动而通过坡脚坡，顶为水平并延长至无穷远，可按表解法进行边坡踏实性分析。 表解法是利用图解和分析估量的后果制成的一系列估量参数表的边坡踏实性分析格式. 如图4—9所示，将土体差异各小块，其宽为b、高为a、滑弧全长L，将此三者换算成边坡高度H的抒发式，即图片
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