欧阳术创编 2021.02.02 欧阳美创编 2021.02.02
二. 边坡稳定性设计
时间:2021.02.02 创作:欧阳术 初始条件:
路线经过区域路基填土为粘土,边坡为梯形边坡,分两级,土力学的指标:塑限14%,液限27%,含水量19%,天然容重18KN/m3,粘聚力19KPa,内摩擦角27°,公路按一级公路标准,双向四车道,设计车速为80Km/h,路基宽度为24.5m,荷载为车辆重力标准值550KN,中间护坡道取2m,车道宽度3.75m,硬路肩2.5m,土路肩0.75m,进行最不利布载时对左右各布3辆车。
24.5i12i2H2H1H=16m,H
=26m,I1取值1:1.25 , I2取值1:1.25 1.计算参数:
2.荷载换算成等效土柱高度
荷载横向分布宽度:B?Nb?(N-1)m?d,由于是双向四车道,进行最
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不利分布时左右各分布3辆车,故N=6,后轮轮距b=1.8m,相邻两车后
轮的中心间距
b=1.3m,轮胎着地宽度d=0.6m,则
B=6×1.8+5×1.3+0.6=17.9m。前后轮最大轴距《按照公路工程技术标准》规定对于标准车辆荷载为L=12.8m行车荷载换算高度
h0?NQ/(BL?)=0.8m
3.按照4.5H法确定滑动圆心辅助线
边坡的平均坡度i=12/(6×2×1.25+2)=12;17≈1:1.4,则?1?2的值分别为26?和35?,然后绘制5个不同的滑动面,将每个滑动面的土体均分为8个土条,通过Atuo CAD的massprop命令找出每个土条的形心的位置和每个土条的面积S及每个圆弧长L,连接圆心和每个土条的形心并延长圆弧相交于点(x1,y1)(以圆心为坐标原点),土条中心与圆心的连线与竖直方向的夹角sin?i?cos?i?1-cos2aixiR,
,Ni?Qicos?i
f.?Ni?cLi?18Ti?Qisin?i,则稳定系数K??Ti?18,通过计算可得每个滑动
i面的稳定系数。 比例尺是1:50。
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第一个滑动面如图:
分段 1 2 3 4 5 6 7 8 K的大小 2.33 正弦 -0.362 -0.203 -0.035 0.152 0.330 0.506 0.683 0.847 余弦 0.932 0.979 0.999 0.988 0.944 0.863 0.731 0.531 面积(m2) 8.49 23.46 31.95 39.966 47.74 45.5 35.37 17.66 Gi(KN/m) Ni(KN/m) 152.86 422.30 575.14 719.39 859.23 820.48 636.57 317.81 142.47 413.51 574.80 711.08 810.96 707.87 465.10 168.88 Ti(KN/m) -55.40 -85.74 -199.92 109.03 283.9 414.85 434.63 269.23 L(m) 36.27 第二个滑动面如下图:
分段 1 2 3 4 5 6 7 8 K的大小 1.77 正弦 -0.212 -0.075 0.073 0.230 0.384 0.535 0.687 0.829 余弦 0.977 0.997 0.997 0.973 0.923 0.845 0.726 0.559 面积(m2) 5.733 16.06 22.58 26.38 31.50 33.80 25.99 12.54 Gi(KN/m) Ni(KN/m) Ti(KN/m) L(m) 103.19 289.31 406.39 474.87 566.91 608.32 467.80 225.63 100.84 288.31 405.31 462.10 523.45 513.88 339.84 126.13 -21.92 -21.70 29.68 109.36 217.68 325.55 321.47 187.09 32.66 第三个滑动面如图:
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