邊坡穩(wěn)定計(jì)算書

本文檔如對你有幫助，請幫忙下載支持！路基邊坡穩(wěn)定性分析本設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容為廣西梧州繞城高速公路東段k15+400～k16+800路段中出現(xiàn)的最大填方路段。該路堤邊坡22m，路基26m需要進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算。本段路段路堤邊坡的土為粘性土，根據(jù)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范取土的容重γ=18.5kN/m3，粘聚力C=20kpa，內(nèi)摩擦角C=24o，填土的內(nèi)摩擦系數(shù)?=tan24o=0.445。高度為:h0—行車荷載換算高度；L—前后輪最大軸距，按《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)B01-2003規(guī)定對于標(biāo)準(zhǔn)車輛荷載為12.8mQ—一輛車的重力（標(biāo)準(zhǔn)車輛荷載為N—并列車輛數(shù)，雙車道N=2，單車道；γ—路基填料的重度（kN/m3B—荷載橫向分布寬度，表示如下：式中：—輪距，取1.8m；m—相鄰兩輛車后輪的中心間距取1.3md—輪胎著地寬度，取0.6m。Bishop數(shù)K3.1計(jì)算步驟：（1）按4.5H法確定滑動圓心輔助線。由表查得β1=26°，β2=35°及荷載換算為土柱高度h0=0.8446(m),得G點(diǎn)。a

.由坡腳A向下引豎線，在豎線上截取高度=h+h0（h為邊坡高度h0為換算土層高）b.自G點(diǎn)向右引水平線在水平線上截取.5H，點(diǎn)根據(jù)兩角分別自坡角和左點(diǎn)作直線相交于F點(diǎn)，EF的延長線即為滑動圓心輔助線。c.連接邊坡坡腳A和頂點(diǎn)B，求得AB的斜度i=1/1.5，據(jù)此查《路基路面工程》表4-1得β1,β2。

iiiiiiiiiiiiii1ii本文檔如對你有幫助，請幫iiiiiiiiiiiiii1ii圖1(4.5H法確定圓心)（2）在CAD上繪出五條不同的位置的滑動曲線（3）將圓弧范圍土體分成若干段。（4利用CAD功能讀取滑動曲線每一分段中點(diǎn)與圓心豎曲線之間的偏角α圓心i豎曲線左側(cè)為負(fù)，右側(cè)為正)以及每分段的面積和弧長L；ii（5）計(jì)算穩(wěn)定系數(shù)：首先假定兩個(gè)條件a,忽略土條間的豎向剪切力X及Xi

i+1

作用b,對滑動面上的切向力T的大小做了規(guī)定。i根據(jù)土條i的豎向平衡條件可得：

X

ii

i

）若土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)為K，則土條i的滑動面上的抗剪強(qiáng)度τ也只發(fā)揮了fi一部分，畢肖普假設(shè)τ與滑動面上的切向力T相平衡，即：fiiT

i

fi

1(Ntanl)

（2）將（1）代入式（2）得：N

clsinWXX

i

i

(3)又已知土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)K為：

riiirsiiiiiiiiiiiiininiiiiiiMiiininiiiiii本文檔如對你有幫助，riiirsiiiiiiiiiiiiininiiiiiiMiiininiiiiiiK

i

(N

i

tanWsin

i

cl)i

）i將式（3）代入式（4）中得：MKM

i

(Ntanl)isin

K

XX)tanlcosicosKisin

i

（5）ii由于上式中X及X是未知的故求解尚有困難畢肖普假定土條間豎向剪切ii+1力均略去不計(jì)，則式（5）可簡化為：

i

tan

clsin

i

（6）

i

i

tansinK

（7）式（6）就是簡化畢肖普法計(jì)算土坡穩(wěn)定安全系數(shù)的公式。由于式（）也包含K值因此式6須用迭代法求解，即先假定一K值按式7求得的值，代入式（6）中求出K值。若值與假定值不符，則用此值重新計(jì)算求得新的K值，如此反復(fù)迭代，直至假定K值于求得的K值相近為止。具體計(jì)算過程及圖表，Ｒ＝41.723m。假設(shè)K=1.36，計(jì)算結(jié)果如表2-1所示:1表2-1計(jì)算土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)算可得

i

clsin

i

=5084.20/3744.79=1.357i計(jì)算出的K與假設(shè)的K相差很小，即K=1.36111，Ｒ＝46.968m。

2niniiiiiininiiiiii4本文檔如對你有幫助，請幫忙下載2niniiiiiininiiiiii4假設(shè)K，計(jì)算結(jié)果如表2-2所示:表2-2計(jì)算土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)算可得

i

clsin

i

=3079.18/2336.18=1.318i計(jì)算出的K與假設(shè)的K相差很小，即K=1.32222，Ｒ＝52.645m。假設(shè)K=1.44，計(jì)算結(jié)果如表2-3所示:3表2-3計(jì)算土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)算可得

i

clsin

i

=2124.65/1473.09=1.442i計(jì)算出的K假設(shè)的K相差很小，即K=1.44333，Ｒ＝45.935m。假設(shè)K=1.31計(jì)算結(jié)果如表2所示:表2-4計(jì)算土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)

niiiiin本文檔如對你有幫助，請幫忙下載支持niiiiin計(jì)算可得

i

lcosisin

i

=3669.29/2795.30=1.312i計(jì)算出的K假設(shè)的K相差很小，即K=1.31444，Ｒ＝43.022m。假設(shè)K，計(jì)算結(jié)果如表2-5所示5表2-5計(jì)算土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)

niniiiiii本文檔如對你有幫助，請幫忙下載支持niniiiiii計(jì)算可得

i

clsin

i

=

4472.19/3203.54=1.396i計(jì)算出的K與假設(shè)的K差很小，即K=1.40553.3.2K的確定min因?yàn)镵=1.36，K=1.32，K=1.44，K=1.31，K=1.40，12345所以K=K=1.31，滿足要求min4擋土墻設(shè)計(jì)1.1墻身構(gòu)造本設(shè)計(jì)路段K15+400~K15+560左側(cè)地面橫坡較長。為了收縮邊坡，減少填方工程量保證邊坡的穩(wěn)定性，避免因過高而造成邊坡的可能滑動特設(shè)置路堤府斜式擋土墻120m，沿墻長10m設(shè)置伸縮縫，縫2cm，縫內(nèi)沿墻內(nèi)、外、頂三邊添塞瀝青板。采用最不利荷載，即擋墻最高的斷面進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算驗(yàn)算,K15+540橫斷面左側(cè)擋土墻進(jìn)行分析。墻身擬采7.5號漿砌片石結(jié)構(gòu)，墻10m，墻頂填土a=12.62m寬=20.94（m），頂寬1.3m，面坡背坡傾斜坡度分別為1：0.2,基底傾斜，傾斜

本文檔如對你有幫助，請幫忙下載支持！角α=11°為增加抗滑性能在墻底采用0.7×0.7（m）墻趾坡度與面坡一致0下

圖）擋土墻示意圖（單：）地質(zhì)情況填方部分，假設(shè)都為粘土，內(nèi)摩擦=24°，土的容重γ，粘聚力C=20Kpa等效內(nèi)摩擦角=27.96°，墻背與填土間的摩擦角δ底與地基摩擦力系數(shù)f=3.5,地基承載應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值［б］=350Kpa。1.3墻身材料墻體采用漿砌片石結(jié)構(gòu)，7.5砂漿，25號片石，墻體容

k

=24KN/m

3

。按規(guī)范：容許壓應(yīng)力為[σa]=720Kpa,容許剪應(yīng)力[τ]=147Kpa。2根據(jù)《路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG2004)，車輛荷載為計(jì)算的方便，可簡化換算為路基填土的均布土層，并采用全斷面布載。換算土層厚：3

NQ2BL5.5對于墻前土的被動土壓力，在擋墻基礎(chǔ)一般埋深的情況，考慮各種自然力和人畜活動的影響，偏于安全。一般不計(jì)被動土壓,要考慮主動土壓力，用庫倫理論進(jìn)行計(jì)算，3.1裂面計(jì)算假設(shè)破裂面交荷載,則Aho)(a+H)0

03121本文檔如對你有幫助，請03121=1/212.62+10+2）×（12.62+12）=598.27B=1/2ab+(b+d)

ho-1/2H(H+2a+2h

0

α=1/2×0.84-）×0.19=115.235其:ψ=++=27.9611.31°=50.27°則θ=arctgθ＝44.94°3.2破裂面驗(yàn)算堤頂破裂面距墻踵距離H+a）

=10+12.62×0.96=21.27m荷載內(nèi)邊緣距踵距離b+d-H

=20.94+0-10×0.20=19.64m荷載外邊緣距踵b+d+l-Htg×0.20=44.94m0由以上數(shù)據(jù)可得：19.64＜21.27＜44.94，路面假設(shè)與實(shí)際符合。3.3計(jì)算主動土壓力m）h=H-h=2.603.3.3主動土壓力Ea的計(jì)算

（m）EHKK

1

18.5×2××2.60=841.75

kNEE=×cos（11°+11.31°）Eysin(841.75×sin（11°+11.31°）=319.54kN3.4壓力作用點(diǎn)位置=3.37tg°=2.80其中：B=3.4/cos11°=3.4614墻身面積：S=40.39(m2)墻重：G=747.23kN力臂Z的計(jì)算：Z=4.10（m）GG4.1墻身穩(wěn)定性驗(yàn)算

kN

ZN1j本文檔如對你有幫助，請幫忙下載支持！ZN1j抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)在計(jì)算中我們不考慮墻前被動土壓力的影響以E(E))taniYiYixitan11492.43=3.574＞0抗滑穩(wěn)定系數(shù)Kc=1.314＞1.300其中747.23kN滿足抗滑穩(wěn)定4.1.2抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算=29.42＞0抗傾覆穩(wěn)定性系數(shù)K

0=3.46＞1.5滿足傾覆穩(wěn)定Gyx