边坡稳定计算书

本文档如对你有帮助，请帮忙下载支持！路基边坡稳定性分析本设计计算内容为广西梧州绕城高速公路东段k15+400～k16+800路段中出现的最大填方路段。该路堤边坡22m，路基26m需要进行边坡稳定性验算。本段路段路堤边坡的土为粘性土，根据《公路路基设计规范取土的容重γ=18.5kN/m³，粘聚力C=20kpa，内摩擦角C=24º，填土的内摩擦系数ƒ=tan24º=0.445。高度为: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B01-2003规定对于标准车辆荷载为12.8mQ—一辆车的重力（标准车辆荷载为N—并列车辆数，双车道N=2，单车道；γ—路基填料的重度（kN/m3B—荷载横向分布宽度，表示如下：式中：—轮距，取1.8m；m—相邻两辆车后轮的中心间距取1.3md—轮胎着地宽度，取0.6m。Bishop数K3.1计算步骤：（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=0.8446(m),得G点。a

.由坡脚A向下引竖线，在竖线上截取高度=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.5H，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=1/1.5，据此查《路基路面工程》表4-1得β1,β2。

iiiiiiiiiiiiii1ii本文档如对你有帮助，请帮iiiiiiiiiiiiii1ii图1(4.5H法确定圆心)（2）在CAD上绘出五条不同的位置的滑动曲线（3）将圆弧范围土体分成若干段。（4利用CAD功能读取滑动曲线每一分段中点与圆心竖曲线之间的偏角α圆心i竖曲线左侧为负，右侧为正)以及每分段的面积和弧长L；ii（5）计算稳定系数：首先假定两个条件a,忽略土条间的竖向剪切力X及Xi

i+1

作用b,对滑动面上的切向力T的大小做了规定。i根据土条i的竖向平衡条件可得：

X

ii

i

）若土坡的稳定安全系数为K，则土条i的滑动面上的抗剪强度τ也只发挥了fi一部分，毕肖普假设τ与滑动面上的切向力T相平衡，即：fiiT

i

fi

1(Ntanl)

（2）将（1）代入式（2）得：N

clsinWXX

i

i

(3)又已知土坡的稳定安全系数K为：

riiirsiiiiiiiiiiiiininiiiiiiMiiininiiiiii本文档如对你有帮助，riiirsiiiiiiiiiiiiininiiiiiiMiiininiiiiiiK

i

(N

i

tanWsin

i

cl)i

）i将式（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难毕肖普假定土条间竖向剪切ii+1力均略去不计，则式（5）可简化为：

i

tan

clsin

i

（6）

i

i

tansinK

（7）式（6）就是简化毕肖普法计算土坡稳定安全系数的公式。由于式（）也包含K值因此式6须用迭代法求解，即先假定一K值按式7求得的值，代入式（6）中求出K值。若值与假定值不符，则用此值重新计算求得新的K值，如此反复迭代，直至假定K值于求得的K值相近为止。具体计算过程及图表，Ｒ＝41.723m。假设K=1.36，计算结果如表2-1所示:1表2-1计算土坡的稳定安全系数计算可得

i

clsin

i

=5084.20/3744.79=1.357i计算出的K与假设的K相差很小，即K=1.36111，Ｒ＝46.968m。

2niniiiiiininiiiiii4本文档如对你有帮助，请帮忙下载2niniiiiiininiiiiii4假设K，计算结果如表2-2所示:表2-2计算土坡的稳定安全系数计算可得

i

clsin

i

=3079.18/2336.18=1.318i计算出的K与假设的K相差很小，即K=1.32222，Ｒ＝52.645m。假设K=1.44，计算结果如表2-3所示:3表2-3计算土坡的稳定安全系数计算可得

i

clsin

i

=2124.65/1473.09=1.442i计算出的K假设的K相差很小，即K=1.44333，Ｒ＝45.935m。假设K=1.31计算结果如表2所示:表2-4计算土坡的稳定安全系数

niiiiin本文档如对你有帮助，请帮忙下载支持niiiiin计算可得

i

lcosisin

i

=3669.29/2795.30=1.312i计算出的K假设的K相差很小，即K=1.31444，Ｒ＝43.022m。假设K，计算结果如表2-5所示5表2-5计算土坡的稳定安全系数

niniiiiii本文档如对你有帮助，请帮忙下载支持niniiiiii计算可得

i

clsin

i

=

4472.19/3203.54=1.396i计算出的K与假设的K差很小，即K=1.40553.3.2K的确定min因为K=1.36，K=1.32，K=1.44，K=1.31，K=1.40，12345所以K=K=1.31，满足要求min4挡土墙设计1.1墙身构造本设计路段K15+400~K15+560左侧地面横坡较长。为了收缩边坡，减少填方工程量保证边坡的稳定性，避免因过高而造成边坡的可能滑动特设置路堤府斜式挡土墙120m，沿墙长10m设置伸缩缝，缝2cm，缝内沿墙内、外、顶三边添塞沥青板。采用最不利荷载，即挡墙最高的断面进行设计计算验算,K15+540横断面左侧挡土墙进行分析。墙身拟采7.5号浆砌片石结构，墙10m，墙顶填土a=12.62m宽=20.94（m），顶宽1.3m，面坡背坡倾斜坡度分别为1：0.2,基底倾斜，倾斜

本文档如对你有帮助，请帮忙下载支持！角α=11°为增加抗滑性能在墙底采用0.7×0.7（m）墙趾坡度与面坡一致0下

图）挡土墙示意图（单：）地质情况填方部分，假设都为粘土，内摩擦=24°，土的容重γ，粘聚力C=20Kpa等效内摩擦角=27.96°，墙背与填土间的摩擦角δ底与地基摩擦力系数f=3.5,地基承载应力标准值［б］=350Kpa。1.3墙身材料墙体采用浆砌片石结构，7.5砂浆，25号片石，墙体容

k

=24KN/m

3

。按规范：容许压应力为[σa]=720Kpa,容许剪应力[τ]=147Kpa。2根据《路基设计规范》(JTG2004)，车辆荷载为计算的方便，可简化换算为路基填土的均布土层，并采用全断面布载。换算土层厚：3

NQ2BL5.5对于墙前土的被动土压力，在挡墙基础一般埋深的情况，考虑各种自然力和人畜活动的影响，偏于安全。一般不计被动土压,要考虑主动土压力，用库伦理论进行计算，3.1裂面计算假设破裂面交荷载,则Aho)(a+H)0

03121本文档如对你有帮助，请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°则θ=arctgθ＝44.94°3.2破裂面验算堤顶破裂面距墙踵距离H+a）

=10+12.62×0.96=21.27m荷载内边缘距踵距离b+d-H

=20.94+0-10×0.20=19.64m荷载外边缘距踵b+d+l-Htg×0.20=44.94m0由以上数据可得：19.64＜21.27＜44.94，路面假设与实际符合。3.3计算主动土压力m）h=H-h=2.603.3.3主动土压力Ea的计算

（m）EHKK

1

18.5ײ××2.60=841.75

kNEE=×cos（11°+11.31°）Eysin(841.75×sin（11°+11.31°）=319.54kN3.4压力作用点位置=3.37tg°=2.80其中：B=3.4/cos11°=3.4614墙身面积：S=40.39(m2)墙重：G=747.23kN力臂Z的计算：Z=4.10（m）GG4.1墙身稳定性验算

kN

ZN1j本文档如对你有帮助，请帮忙下载支持！ZN1j抗滑稳定性验在计算中我们不考虑墙前被动土压力的影响以E(E))taniYiYixitan11492.43=3.574＞0抗滑稳定系数Kc=1.314＞1.300其中747.23kN满足抗滑稳定4.1.2抗倾覆稳定性验算=29.42＞0抗倾覆稳定性系数K

0=3.46＞1.5满足倾覆稳定Gyx