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边坡稳定性分析
2025-09-23 16:22:34 责编:小OO
文档
二. 边坡稳定性设计

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)
1-0.3620.9328.49152.86142.47-55.4036.27 

2-0.2030.97923.46422.30413.51-85.74
3-0.0350.99931.95575.14574.80-199.92
40.1520.98839.966719.39711.08109.03
50.3300.94447.74859.23810.96283.9
60.5060.86345.5820.48707.87414.85
70.6830.73135.37636.57465.10434.63
80.8470.53117.66317.81168.88269.23
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)
1-0.2120.9775.733103.19100.84-21.9232.66 

2-0.0750.99716.062.31288.31-21.70
30.0730.99722.58406.39405.3129.68
40.2300.97326.38474.87462.10109.36
50.3840.92331.50566.91523.45217.68
60.5350.84533.80608.32513.88325.55
70.6870.72625.99467.80339.84321.47
80.8290.55912.54225.63126.13187.09
K的大小

1.77
第三个滑动面如图:

分段  

正弦  

  余弦

面积(m2)

  Gi(KN/m)  Ni(KN/m)   Ti(KN/m) L(m)
1-0.0690.9973.9671.2771.10-4.9328.24 

20.0470.99911.12200.00199.879.37
30.1730.98516.41295.46291.0251.06
40.3040.95317.41313.36313.36298.53
50.4340.90120.72373.04336.04161.99
60.5650.82523.00413.97341.61233.80
70.6900.72419.79356.13257.86245.
80.8100.5869.38168.9198.99136.86
K的大小

1.30
第四个滑动面如图:

分段  

正弦  

  余弦

面积(m2)

  Gi(KN/m)  Ni(KN/m)   Ti(KN/m) L(m)
1-0.5040.812.08231.80200.18116.8642.51 

2-0.3250.94634.81626.60592.-203.53
3-0.1260.99246.92844.51837.75-106.
4    -0.0750.9976.06109.08108.78-8.21
50.2740.96268.751237.431190.12338.88
60.4750.88062.061117.03658.80602.09
70.6750.73849.58992.48658.80602.09
80.8600.51026.08469.39239.26403.83
K的大小

1.77
第五个滑动面如图:

分段  

正弦  

  余弦

面积(m2)

  Gi(KN/m)  Ni(KN/m)   Ti(KN/m) L(m)
1-0.6200.78419.42349.48274.16-216.7350.18 

2-0.4270.90468.621235.151117.13-526.
3-0.2090.97869.271246.691219.42-259.98
4    -0.0090.999.321607.691607.62-15.02
50.2250.97492.581666.361623.63374.96
60.4440.684.631523.271369.90676.12
70.6610.75069.541251.77939.04827.73
80.8650.50339.21705.70354.72610.08
K的大小

3.32
分别将得到的稳定系数画在一个图上可以观察到K的最小值可以取1.30>1.25,因此边坡是稳定的。下载本文
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