初始条件:
路线经过区域路基填土为粘土,边坡为梯形边坡,分两级,土力学的指标:塑限14%,液限27%,含水量19%,天然容重18KN/m3,粘聚力19KPa,内摩擦角27°,公路按一级公路标准,双向四车道,设计车速为80Km/h,路基宽度为24.5m,荷载为车辆重力标准值550KN,中间护坡道取2m,车道宽度3.75m,硬路肩2.5m,土路肩0.75m,进行最不利布载时对左右各布3辆车。
H=16m ,H=26m,I1取值1:1.25 , I2取值1:1.25
1.计算参数:
2.荷载换算成等效土柱高度
荷载横向分布宽度:,由于是双向四车道,进行最不利分布时左右各分布3辆车,故N=6,后轮轮距b=1.8m,相邻两车后
轮的中心间距b=1.3m,轮胎着地宽度d=0.6m,则B=6×1.8+5×1.3+0.6=17.9m。前后轮最大轴距《按照公路工程技术标准》规定对于标准车辆荷载为L=12.8m行车荷载换算高度=0.8m
3.按照4.5H法确定滑动圆心辅助线
边坡的平均坡度i=12/(6×2×1.25+2)=12;17≈1:1.4,则的值分别为和,然后绘制5个不同的滑动面,将每个滑动面的土体均分为8个土条,通过Atuo CAD的massprop命令找出每个土条的形心的位置和每个土条的面积S及每个圆弧长L,连接圆心和每个土条的形心并延长圆弧相交于点(以圆心为坐标原点),土条中心与圆心的连线与竖直方向的夹角,,
,则稳定系数,通过计算可得每个滑动面的稳定系数。 比例尺是1:50。
第一个滑动面如图:
| 分段 | 正弦 | 余弦 | 面积(m2) | Gi(KN/m) | Ni(KN/m) | Ti(KN/m) | L(m) |
| 1 | -0.362 | 0.932 | 8.49 | 152.86 | 142.47 | -55.40 | 36.27 |
| 2 | -0.203 | 0.979 | 23.46 | 422.30 | 413.51 | -85.74 | |
| 3 | -0.035 | 0.999 | 31.95 | 575.14 | 574.80 | -199.92 | |
| 4 | 0.152 | 0.988 | 39.966 | 719.39 | 711.08 | 109.03 | |
| 5 | 0.330 | 0.944 | 47.74 | 859.23 | 810.96 | 283.9 | |
| 6 | 0.506 | 0.863 | 45.5 | 820.48 | 707.87 | 414.85 | |
| 7 | 0.683 | 0.731 | 35.37 | 636.57 | 465.10 | 434.63 | |
| 8 | 0.847 | 0.531 | 17.66 | 317.81 | 168.88 | 269.23 | |
| K的大小 | 2.33 | ||||||
第二个滑动面如下图:
| 分段 | 正弦 | 余弦 | 面积(m2) | Gi(KN/m) | Ni(KN/m) | Ti(KN/m) | L(m) |
| 1 | -0.212 | 0.977 | 5.733 | 103.19 | 100.84 | -21.92 | 32.66 |
| 2 | -0.075 | 0.997 | 16.06 | 2.31 | 288.31 | -21.70 | |
| 3 | 0.073 | 0.997 | 22.58 | 406.39 | 405.31 | 29.68 | |
| 4 | 0.230 | 0.973 | 26.38 | 474.87 | 462.10 | 109.36 | |
| 5 | 0.384 | 0.923 | 31.50 | 566.91 | 523.45 | 217.68 | |
| 6 | 0.535 | 0.845 | 33.80 | 608.32 | 513.88 | 325.55 | |
| 7 | 0.687 | 0.726 | 25.99 | 467.80 | 339.84 | 321.47 | |
| 8 | 0.829 | 0.559 | 12.54 | 225.63 | 126.13 | 187.09 | |
| K的大小 | 1.77 | ||||||
| 分段 | 正弦 | 余弦 | 面积(m2) | Gi(KN/m) | Ni(KN/m) | Ti(KN/m) | L(m) |
| 1 | -0.069 | 0.997 | 3.96 | 71.27 | 71.10 | -4.93 | 28.24 |
| 2 | 0.047 | 0.999 | 11.12 | 200.00 | 199.87 | 9.37 | |
| 3 | 0.173 | 0.985 | 16.41 | 295.46 | 291.02 | 51.06 | |
| 4 | 0.304 | 0.953 | 17.41 | 313.36 | 313.36 | 298.53 | |
| 5 | 0.434 | 0.901 | 20.72 | 373.04 | 336.04 | 161.99 | |
| 6 | 0.565 | 0.825 | 23.00 | 413.97 | 341.61 | 233.80 | |
| 7 | 0.690 | 0.724 | 19.79 | 356.13 | 257.86 | 245. | |
| 8 | 0.810 | 0.586 | 9.38 | 168.91 | 98.99 | 136.86 | |
| K的大小 | 1.30 | ||||||
| 分段 | 正弦 | 余弦 | 面积(m2) | Gi(KN/m) | Ni(KN/m) | Ti(KN/m) | L(m) |
| 1 | -0.504 | 0.8 | 12.08 | 231.80 | 200.18 | 116.86 | 42.51 |
| 2 | -0.325 | 0.946 | 34.81 | 626.60 | 592. | -203.53 | |
| 3 | -0.126 | 0.992 | 46.92 | 844.51 | 837.75 | -106. | |
| 4 | -0.075 | 0.997 | 6.06 | 109.08 | 108.78 | -8.21 | |
| 5 | 0.274 | 0.962 | 68.75 | 1237.43 | 1190.12 | 338.88 | |
| 6 | 0.475 | 0.880 | 62.06 | 1117.03 | 658.80 | 602.09 | |
| 7 | 0.675 | 0.738 | 49.58 | 992.48 | 658.80 | 602.09 | |
| 8 | 0.860 | 0.510 | 26.08 | 469.39 | 239.26 | 403.83 | |
| K的大小 | 1.77 | ||||||
| 分段 | 正弦 | 余弦 | 面积(m2) | Gi(KN/m) | Ni(KN/m) | Ti(KN/m) | L(m) |
| 1 | -0.620 | 0.784 | 19.42 | 349.48 | 274.16 | -216.73 | 50.18 |
| 2 | -0.427 | 0.904 | 68.62 | 1235.15 | 1117.13 | -526. | |
| 3 | -0.209 | 0.978 | 69.27 | 1246.69 | 1219.42 | -259.98 | |
| 4 | -0.009 | 0.999 | .32 | 1607.69 | 1607.62 | -15.02 | |
| 5 | 0.225 | 0.974 | 92.58 | 1666.36 | 1623.63 | 374.96 | |
| 6 | 0.444 | 0.6 | 84.63 | 1523.27 | 1369.90 | 676.12 | |
| 7 | 0.661 | 0.750 | 69.54 | 1251.77 | 939.04 | 827.73 | |
| 8 | 0.865 | 0.503 | 39.21 | 705.70 | 354.72 | 610.08 | |
| K的大小 | 3.32 | ||||||