路基土为粘性土质,拟定基本参数为:土的粘聚力,内摩擦角25º,容重。荷载按黄河JN-150。
取全线未设挡土墙处最高路堤处行边坡稳定性验算,桩号为K1+500。
粘性土质采用圆弧破裂面法,并用条分法进行土坡稳定性分析。
(1)将黄河JN-150换算成土柱高。按最不利的情况其中一辆黄河车停在路肩上,另一辆以最小间距与它并排按下式换算土柱高
式中:N----横向分布车辆数,单车道1,双车道2;
Q----每一辆车的重量,KN;
L ----汽车前后轴的总距,m;
B ----横向分布车辆轮胎最外缘之间总距,m;
B=Nb+(N-1)d
其中:b----每一辆车轮胎最外缘之间的距离,m;
d----相邻两辆车轮胎之间的距离,m
考虑到车辆停放在路肩上,认为厚的当量土层分布在整个路基宽度上。
(2)采用4.5H法确定圆心辅助线,具体如下:
①由坡脚E向下引竖线,在竖线上截取高度得F点。
②自F向右引水平线,在水平线上截取,得M点。
③连接边坡坡脚E和顶点S,求得SE的斜度,据此查粘土边坡表得。由E点作与SE成角的直线,再由S点作与水平线成角的直线,两条直线交于点I。
④连接I和M两点得到圆心辅助线。
(3)绘出三条不同位置的滑动曲线(都过坡脚):①一条过路基中线;②一条过路基边缘;③一条过距左边缘1/4路基宽度处。
(4)通过平面几何关系找出三条滑动曲线各自的圆心。
(5)将土基分段,每段如图(图中以曲线①和曲线②为例进行划分,段始于左侧)宽1m,最后一段可能
略小一点。
(6)计算滑动曲线每一份段中点与圆心竖线之间的偏角,
并计算分段面积和以路堤纵向长度1m计算出各段的重力,进而将分化为两个分力:a)在滑动曲线法线方向分力;b)在滑动曲线切线方向力。
计算结果列表如下:
由于第一条曲线(过路基中线)的稳定性最小,而又作靠左边,因此,在左边缘与路基中线之间的中点再绘一条滑动曲线,并计算其稳定性,结果
曲线④: K4=1.613
由此可见,第一条曲线为极限滑动面,其稳定性系数大于1.5,满足规定的要求。