边坡稳定性分析计算书.doc

路基边坡稳定性分析 本设计任务路段（大围山至浏阳高速公路K8+400～K9+900 段）中所出现的最大填方路段，在桩号K8+480 处。该路堤边坡高31.64m，路基宽26 1.确定计算参数 对本段路堤边坡 h0—行车荷载换算高度； L—前后轮最大轴距，按《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）规定对于标准车辆荷载为12.8m； Q—一辆车的重力（标准车辆荷载为550kN）； N—并列车辆数，双车道N=2，单车道N=1； γ —路基填料的重度（kN/m3）； B—荷载横向分布宽度，表示如下： 式中：b—后轮轮距，取1.8m； m—相邻两辆车后轮的中心间距，取1.3m； d—轮胎着地宽度，取0.6m。 3. BISHOP法求稳定系数Fs 基本思路：首先用软件找出稳定系数 Fs 逐渐变化的情况，找到一个圆心，经过这个滑动面的稳定根据 Fs 值大小可以绘制 Fs 值曲线。 3.1 最危险圆弧圆心位置的确定 （1）按4.5H 法确定滑动圆心辅助线。由表查得β1=26°， β2 =35° 及荷载换算为土柱高度h0，得G点。 a .由坡脚A 向下引竖线，在竖线上截取高度H=h+h0（h 为边坡高度，h0 为换算土层高） b.自G 点向右引水平线，在水平线上截取4.5H，得E 点。根据两角分别自坡角和左点作直线相交于F 点，EF 的延长线即为滑动圆心辅助线。 c.连接边坡坡脚A 和顶点B，求得AB 的斜度i=1/m，据此查《路基路面工程》表4-1得β1,β2。 （2）绘出三条不同的位置的滑动曲线 （3）将圆弧范围土体分中点与圆心竖曲线之间的偏角αi ; sinα=X/R (2-4) 式(2-4)中：X—分段中心距圆心竖曲线的水平距离，圆心竖曲线左侧为负，右侧为正； R—滑动曲线半径 计算结果见边坡稳定性分析表。 3.2 计算思路 （1）每一分段的滑动弧曲线可近似取直线，将各段图形简化为梯形或三角形，分段计算面积F，其中包括荷载换算成土柱部分的面积在内。 （2）计算稳定系数：首先设定一个Fs 值算出M，代入公式算出一个Fs 值与设定Fs 值相比较如小于所设Fs 值的百分之一就可确定所设Fs 值为此点的边坡稳定性Fs值。 当土条i 滑弧位于地基中时： 式中：W di —第i土条地基部分的重力； W ti —第i 土条路堤部分的重力； b i —第i 土条宽度； U—地基平均固结度；令U=1。 c di 、? di —第i 土条滑弧所在地基土层的粘结力和内摩擦角； 当土条i 滑弧位于路堤中时 式中： ti c 、ti ? —第i 土条滑弧所在路堤土的粘结力和内摩擦角。 其中： （3）同理可求出其他滑动曲线的稳定系数。 3.3 具体计算过程及图表 3.3.1以Ｏ1 为圆心过坡脚做一滑动面，Ｒ＝54.59 m （1）假设Fs =1.6629，计算结果如表2-1 所示: 表2-1 计算土坡的稳定安全系数 土条号 k= 1.6629 1.7371 1.7209 k= 1.0000 1.7371 1.7209 1 0.7972 0.8140 0.8130 425.8474 417.1024 2 0.8102 0.7998 0.7996 865.0987 876.2758 876.4903 3 0.9016 0.8925 0.8924 1092.3881 1103.5185 1103.5470 4 0.9867 0.9857 0.9857 1244.8689 1246.1106 1246.1111 5 1.0410 1.0426 1.0426 1392.4018 1390.2279 1390.2279 6 1.0741 1.0758 1.0758 1511.5463 1509.2129 1509.2129 7 1.0879 1.0888 1.0888 1617.0062 1615.6526 1615.6526 8 1.0822 1.0822 1.0822 1648.0239 1648.0252 1648.0252 9 1.0554 1.0547 1.0547 1452.0574 1452.9704 1452.9704 10 1.0019 1.0016 1.0016 1141.3549 1141.7503 1141.7503 11 0.9214 0.9234 0.9234 585.5778 584.2642 417.6119 12390.5936 12402.5837 11983.9876 k