边坡稳定性分析边坡稳定性分析.docx

第二章 边坡稳定性分析2.1 基本资料在进行稳定性的分析中，本设计任务段在湖南省醴茶高速公路K2+800—K4+200，其中路基K2+940横断面填方高度最大，边坡附近达到9.21米。在验算边坡时，我们一般会采用最高边坡作为最危险的地方。因此把K2+940作为边坡稳定性分析的验算对象。如下面的平面图所示，断面路基在路基范围内，宽度=26米，坡度采用的是1:1.5，初步拟定如下图2.1所示。图2.1从实践的情况，我选用的路堤的填土为粗粒的粘性土，这种土的天然容重，土的粘聚力，内摩擦角。2.2 汽车荷载当量换算根据公式，计算换算土层高度：式中：----行车荷载换算高度；L----前后轮最大轴距，在这个计算里取12.8米；Q----一辆车的重力（在这里取550kN）；B----荷载横向分布宽度；γ----路基填料的重度（kN/m3）；b----后轮轮距,取1.8m；m----，取1.3m；d----轮胎着地宽度，取0.6m。由上面式子可得米米2.3 按4.5H法确定滑动圆心的辅助线如图2.2，一般情况下，圆心位置在辅助线的，由A点作垂直线，，由G点作，点位置由角度的边线，其中由，查手册取，交点为,圆心在辅助线上向左上方移动，计算的圆心即为，通过。图3.2 在线上，取个点，分别画出，对在不考虑，采用条分法求，然后取所对应的滑动面为。2.4 采用简化毕肖普法求稳定系数K计算公式如下：----系数，按计算；----；L ----滑动圆弧全长；----第i土条宽度；----第i土条路堤部分的重力；----第i条土地基部分的重力；U----，此处取。具体计算如下图2.3：图2.3(a)滑动面1 图2.3(b)滑动面2图2.3(c)滑动面3图2.3(d)滑动面4图2.3(e)滑动面52.5 计算过程首先我们将要分析的土体分为若干条，然后用CAD将每一个土条做成面域，利用工具查看各个面域的面积Fi；再用CAD标注标出每个土条重心垂线与滑动动圆弧交点的法向方向与重心垂线的夹角（当角度位于垂线的左侧时，角度读作负的，当角度位于垂线的右侧时，角度读为正的。）；最后我们在CAD里直接读出圆弧弧段所对应的圆心角，在可以用标注尺寸的方法标出弧长L的值。由上表得出了五个Fs值，它们分别对应着上面我们提到的五种情况，值分别为：如图2.4所示图2.42.6 结论　　　最危险滑动面的确定：　　　由以上分析计算得结果，可知滑动面3为最危险滑动面，K=1.97（计算见上表）,在我的计算结果里可以看出条分法其实是稍偏向安全的，而简化和我们根据现场实践的结果是比较相近的。故我算出的最小稳定系数计算为，所以说明边坡是稳定的。土条编号αi土条宽(Mi)Li（m)土条体积土条WiWi*sinaCi*Li*CosaMi K=1.6001/Mαi*(Witgφi+CiLicosαi)1-152.012.091.950135.49182-9234932220.9443070170.94430797778.5488602178.548780332-82.012.035.020591.3731-12.7166776767.946253270.9786431250.97864364285.0533762485.053331363-12.012.017.0212127.78584-2.23017041767.927652710.9983899190.99838998489.4557495589.45574374472.012.028.0014145.6254817.7472816367.767081051.0027257351.00272528391.8860287691.886070195142.012.079.0256164.2659239.7395227567.887710780.9905031390.99050224296.2909241196.291011376212.012.1510.1026183.8673265.8921544567.843289590.9635144230.963513094102.3463647102.34650597292.012.2910.1056183.9219289.1671161967.697314570.9151152080.915113409107.6097955107.61000718382.012.528.0231146.0204289.899147267.119603950.8394361350.839433851109.067379109.06767589472.012.946.5824119.7996887.6159394267.771541040.7430873590.743084645118.18150