边坡稳定计算书

1、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+400k16+800路段中出现的最大填方路段。该路堤边坡高 22m路基宽26m需要进行边坡稳定性验算。1. 确定本设计计算的基本参数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Y =18.5kN/m3,粘聚力C=20kpq内摩擦角C=24o,填土的内摩擦系数？ =tan24o =0.445。2. 行车荷载当量高度换算高度为 :h0一行车荷载换算图度；L一前后轮最大轴距，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辆车的重力(标准车辆荷载为

2、 550kN);N一并列车辆数，双车道N=2,单车道N=1;Y 一路基填料的重度(kN/m3);B 一荷载横向分布宽度，表示如下：式中：b后轮轮距，取1.8m;m相邻两辆车后轮白中心间距，取1.3m;d一轮胎着地宽度，取 0.6m。3. Bishop 法求稳定系数K3.1 计算步骤：(1)按4.5H法确定滑动圆心辅助线。由表查得B 1=26° ,0 2 =35°及荷载换算为土柱高度h0 =0.8446(m),得6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

3、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 B 1,0 2。图1(4.5H法确定圆心)(2)在CADt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CADJ能读取滑动曲线每一分段中点与圆心竖曲线之间的偏角ai (圆心竖曲线左侧为负，右侧为正)以及每分段的面积S和弧长Li；(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X+1作用；b,对滑动面 上的切向力T的大小做了规定。根据土条i的竖向平衡条件可得：即Ni cos i WiXi

4、Xi 1 Ti sin i(1)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P fi也只发挥了 一部分，毕肖普假设p fi与滑动面上的切向力T相平衡，即：（2）T i fi （N i tan i c>K将（1）代入式（2）得：WiXi Xi 1cil i sinKtan i sin cos i K又已知土坡的稳定安全系数n(N i tan iCil i)i 1将式(3)nWi sini 1代入式(4)中得:n(4)Mr KMsn(Nitan i Cili)KWi sin ii 1(Wi Xi Xi 1)tan i Cili cos i tan isin i cos i KnWi

5、sinii 1(5)由于上式中X及X+1是未知的，故求解尚有困难。毕肖普假定土条间竖向剪切力均略去不计,则式（5）可简化为:n Wi tan i Cili cos inWi sinii 1(6)式（6）tan isin iCOS i 就是简化毕肖普法计算土坡稳定安全系数的公式。由于式（7）也包含Kfi,因此式（6）须用迭代法求解，即先假定一个Kfi,按式（7）求得的值,代入式（6）中求出Kfi。若值与假定值不符，则用此K值重新计算求得新的Kfi,如此反复迭代，直至假定Kfi于求得的K值相近为止。3.2具体计算过程及图表,R= 41.723 m。假设Ki =1.36,计算结果如表2-1所示:表2

6、-1计算土坡的稳定安全系数计算可得nWi tan i CiliCos iM in=5084.20/3744.79=1.357Wi sin ii 1计算出的K与假设的K相差很小，即K1 =1.36,R= 46.968 m。本文档如对你有帮助，请帮忙下载支持!假设&=1.32,计算结果如表2-2所示:表2-2计算土坡的稳定安全系数土条编号*)A(附JT(fcV)儒血跖M及加小间c：/：cosa；(F匹 tin w 丁匚；£ cos b)JHaL0.9S3. R654.3945.17矶.0939. $60,却限30£，叼3, 23151的125,网EL工网瑞QQ,两L3Q

7、. 7130,的2. 9823年访186. 31296.0137.51n. S3LM.VBQ0. B42.S23 B. 42234.7732L77丁0. 32130* 43&0.772, &307. 66214.1?298.323工况0.第LB3L66&0. 722. 53319L13210.43279. 8938. M0. 37LBO.回70. 632. 44321 49204. 04262,4037.950.为134. 27S0. 612. 361SE.5722 1 403S.591.01130l 5390.553. 29次工U91褐，35197. (173y. 0

8、51. 03in. 2310。52. 2333 B, 33133, T439. 141.04LWL62110.筠2.1S342型148. 95165.4139. 261, 0&133.0312U. 42.14325. 38135. 33136. 7239. 021.06LE 210. M2.11301 6310(1.25106. 3439 781 oe16i 4914。32 06274.1701.0234.0133.79LD5152. 421S0. 2&2. 口6244.02t0. 37U 3139.921. 05111.131&0.22. C4214.4242.604

9、14639. 99L05129l 32170.1.52. 02202. 3S30. 2430.5939.951.04125.111S0,113. 01183.1520.112D. 2339,961.03LIT, SI19，叮2133.瓯我咫9.313乱9U1. J2g 032D0. 022世45L股1 8739.991.0131. N21-Q, 022. 69川G1也M19453.790. 9975."合计2336.1830794 18n Wi tan i CiliCOS i=3079.18/2336.18=1.318M i nWi sini 1计算出的K 2与假设的K2相差很小,即

10、K =1.32,R= 52.645 m。假设K3= 1.44 ,计算结果如表2-3所示：表2-3计算土坡的稳定安全系数计算可得n Wi tan iCili COS i=2124.65/1473.09=1.442Wi sini 1计算出的K与假设的K相差很小,即K =1.44 ,R= 45.935m。假设K4=1.31,计算结果如表2-4所示:土条编号him)阴比V)IT虹生|初If In a (t/)eicosylfTlixiiFT Ean口于工应 J13. &6S6. 6147.64织二E39.550. S3r 78.3?20.963,北161.51132. 30230.6931T.

11、y0. S5128. 6830,913. 022E1.60198. 64323. EE3L07O. S3168. 9S40.862, 32moi250. 403郃,仲36,80a202. M50.32,370 66270. 20387.825Tf20o.佻21T. SO60.5工55涧X 54266. 20363.823y 2o.锹213.151 feS2. A6395. 27249.17320.(1533. ID口216. 3580.632. 36396.27233. 46280.9338. L41401212. 74y0.572. 29Q ?2210. 85250.4438.561.032

12、0 L ZLL00. 512. 23330. 5E18S.77212.8638.92L04200. 53二0. 462. _S37 艮 141&7. XT137,35妁.UF1.051眼06120.42,14394,98153. ei166.9939.421.05204. 29a 352. LI次工33131. 51140.52沔79L05运3DL40.32. OS340 51102.010T.L939J41.Q6183. 70150. 252. 05316l1778. 2280.7332 731.051T1. 35160l22. 03231. 7655. 985741135.791.

13、0515T. 57r0.152. 02241 3136. BE3T.0739.95LM143. 441 0L OOil2. 01220.9922. 0522.1640.001.03134.41L9a. os22OS. S710. 4410.4539.951.02130, S4300.0121弥171.G31,6340.001,0。112.2321-o. m2JJ.Z85Y. 51-4.5239.970. 99幻.5022-0. 083,：267.53T.405,41弭加0.9795J4J合计2795.30366女 29计算可得n Wi tan i CiliCOS iWi sin=3669.29

14、/2795.30=1.312i 1计算出的K与假设的K相差很小,即K =1.31 ,R= 43.022m。假设&=1.40,计算结果如表2-5所示表2-5计算土坡的稳定安全系数.上争编号圆(0)人)丽优V)传血帆珈工园处世0mai咽田二 11.053.比63LS54.72109. 933g. 310.77E7.1420.013.4b17SL J41,78二 73E.QO1.00147.0033.13275t 1 (j233. 773S4. 6936. 410, £4i 忘 q, os45912. 85358； 35282. 91460. 963E. r0.86225, 445

15、0.342 7113fl 37320, 84430. 6936门80.9。252, 0T60.78工ST472. 8G332. 55467. 7836.540.33264.237042£46我£0318.26423. 3336. 99Q.9E261.88E0.62. 37433.仃256. 38375. 1737. 450. 5S256.4490.6工驾473. 41却0/3327. 3037. SO1.00249. 490.53立23第金d E23& 512T4. 243E.4S1.02241.10110,羽£18053,07205.19230,1436

16、.那1,042电2412。闻2,14455. 6 &181.633 9& 0439. 251.04231.se130.362.145S.5816% 34171. E6至31,05231.4114。,32. 07431.4212". 49133. 453S. 5S1.05220.巡150.242. 05iOO. 1695.12"9239. E21.05208. 1315Q.192. 03364. S268. 9070.1639 . 8 71.041. 0G170.132. 01326.1642.2342. M3g. S61.03179.13130. 0

17、3;2. rn233.7422. 6STL. 7540. 071.02t62. T4r 190,032260,11二 30J S139.兜1.01154.3320-0.02223 区 Cl-4. 71-4. 7139.99以99145. T521-0.07213(X37-13.丸-13. 353a 90业981况督22-0.12N 01129. 32-1S, 18-16. 59沟的0.9&102.0723-0.16a. 2T的6E-12. 85-13. 02阿560.94107.26合计3203. 544472.19计算可得n Wi tan i CiliCOS i=4472.19/32

18、03.54=1.396Wi sin ii 1计算出的K5与假设的Kf差很小，即K5 =1.403.3.2 Kmin的确定因为 Ki =1.36, K2 =1.32, K3 =1.44 , K =1.31 , K =1.40 ,所以Kmin = K 4 =1.31 >1.30,满足要求挡土墙设计1 .设计资料1.1 墙身构造本设计路段在K15+400K15+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沿墙长每10做置伸缩缝，缝宽2c限缝内沿墙内、外、顶 三边添塞沥青板。采用最不利荷载，即挡墙最高的断

19、面进行设计计算验算，取K15+5401断面左侧挡土墙进行分析。墙身拟采用7.5号浆砌片石结构，墙高10m墙顶填土高a=12.62m宽b=20.94 (nm ,顶宽1.3m,面坡背坡倾斜坡度分别为1: 0.25, 1: 0.2，基底倾斜，倾斜角a 0=11°为增加抗滑性能在墙底采用0.7 X 0.7 (nm墙趾坡度与面坡一致。(如下图)t±l J Q 梦，Ifr !JI,L挡土墙示意图(单位：m)1.2 地质情况填方部分，假设都为粘土，内摩擦角 =24° , 土的容重丫 =18.5KN/M3粘聚 力C=20Kpa等效内摩擦角=27.96° ,墙背与填土间的

20、摩擦角6二11.31 ° ,。墙底 与地基摩擦力系数f=3.5,地基承载应力标准值6。 =350Kpa 1.3墙身材料墙体采用浆砌片石结构，7.5号砂浆，25号片石，墙体容重 k=24KN/m3。按 规范：容许压应力为6a=720Kpa,容许剪应力r=147Kpa0 2车辆荷载(JTG 2004 ),车辆荷载为计算的万便，可简化换并采用全断面布载。NQ 2 5500.8446(m)BL 5.5 12.8 18.5根据路基设计规范 算为路基填土的均布土层，换算土层厚：h03 土压力计算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

21、被动土压力 ，只要考虑主动土压力，用库 伦理论进行计算， 3.1破裂面计算 假设破裂面交于荷载中部，则 A0=1/2(a+H+2 ho)(a+H)=1/2 ( 12.62+10+2 X 0.84 ) X ( 12.62+12)=598.27B0=1/2ab+(b+d) ho-1/2H(H+2a+2h o)tan a=1/2 X 12.62 X 20.94+ (20.94+0) X 0.84- 1/2 X10X (10+2X 12.62+2X0.84)X0.19=115.235其中：巾=+ 5 + a =27.96 ° + 11.31 0 +11 0 =50.27 °贝 0

22、=arctg 0 = 44.94 03.2 破裂面验算堤顶破裂面距墙踵距离(H+a) tg = ( 10+12.62 ) X0.96=21.27m荷载内边缘距墙 踵距离 b+d-H tg =20.94+0-10 X0.20=19.64m荷载外边缘距墙踵 b+d+l 0- H tg =20.94+0+26-10 X 0.20=44.94m由以上数据可得：19.64 <21.27 <44.94,破裂面交于路基面外边坡，故假 设与实际相符合。3.3 计算主动土压力=8.41 ( m)h3=H-h 1-h 2=10-0.59-8.41=1(m)=2.603.3.3 主动土压力EOl勺计算E - H 2kk 1=0.5X 18.5X 102X0.35X2.60=841.75kN2Ex E cos( )=841.75xcos (110 +11.31 0 ) =778.74 kNEy E