公路防护与软基处理计算题.pdf

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1、公路防护与软基处理计算题1.如图所示，某砂类土挖方边坡路堤高度为H=6.0m，边坡坡度为1∶0.5，填料粘聚3力c=14.7kPa，内摩擦角=25°，重度=17.64kN/m。设边坡稳定系数k=1.25,采用直线法，(1)验算路基的边坡稳定性。(2)求满足边坡稳定的最大边坡允许高度。解：（1）由cot0.5，6326，csc1.11812c2*14.7ftantan250.4663a0.27780h17.64*6则有K(2af)cot2a(fa)cscmin000(2*0.2778

2、0.4663)*0.520.2778*(0.46630.2778)*1.11811.53因为Kmin1.25，该路基边坡是稳定的。（2）若边坡坡度不变，则可确定边坡的极限高度，令K1.25，6326，有1.25(2a0.4663)*0.52a(a0.4663)*1.1181000由此可得a0.20.02c则H8.33mmaxa02.某路堤采用粉煤灰填筑，路堤高度为H=6m，路堤顶宽度B=8m，d=0.5m，等效荷载土柱高h0=1.0m，宽度b=7.0m，边坡坡度为1∶1，如图所示。已知粉煤灰填料粘聚力

3、c=10kPa，3内摩擦角φ=30°，容重γ＝16kN/m。路堤某滑动面如下图虚线所示，如果采用直线法验算路堤的稳定性，（1）请验算该滑动面的边坡稳定性系数。（2）该路堤边坡稳定性是否满足要求，并说明原因。解：（1）假定滑动楔体为ABC，如图所示，边坡坡度为1:1，则路堤底宽为：B2*H82*620m22滑裂面AC长度为：L(20/2)H11.66m2滑裂体ABC面积为：(B/220/2)*H/220/2*H/212m则30.96则沿滑裂面AC的稳定安全系数为（按纵向1m计）：FGcostancL(12

4、*16b/2*h0*16)cos30.96tan3010*11.66KTGsin(12*16b/2*h0*16)*sin30.961.876（2）首先，取如图所示的滑裂面，则有，arctan6/6.542.7122滑裂面长度：L6.568.85楔体面积为：0.5*6/21.5则稳定安全系数为：FGcostancL(1.5*16)*costan10*8.85K6.06TGsin1.5*16*sin其次，取如图所示的滑裂面则有，arctan6/13.523.9622滑裂

5、面长度：L13.5614.77楔体面积为：7.5*6/222.5则稳定安全系数为：FGcostancL(22.5*167*16)*costan10*14.77K2.07TGsin(22.5*167*16)*sin经上述分析，当滑裂面位于路堤中央时，其稳定安全系数最小为K1.876>1.25，因此可以认定该路堤边坡是稳定的。3.某砂类土挖方路基边坡，=27°，c=13.90kPa，=16.90kN/m3，H=7.0m，采用边坡1:0.5。设边坡稳定系数k=1.25，采用直线法，(1)验算路基的边

6、坡稳定性；(2)边坡高度不变时，求允许边坡坡度。解：据题意，砂类土挖方边坡适用于直线滑动面解析法求解。=27°=0.5095；；①求边坡最小稳定性系数＞k因此，该边坡稳定。②当=1.25时，求最大允许边坡坡度经整理得：解得：，取因此：当k=1.25时，求最大允许边坡坡度为1：0.37。4.某砂性土填筑的路堤（见下图），高度为3.0m，顶宽26m，坡率为1:1.5。采用直线滑动法验算其边坡稳定性，已知土体内摩擦角φ=30°，粘聚力c=0.1kPa，假设滑动面倾角为α=25°，滑动面以上土重W=52.2kN/m，滑面长L=7.1m，求抗滑

7、动稳定系数K。（提示：）答：5.某均匀粘性土填筑的路堤存在如下图所示的圆弧形滑动面，滑动面半径R=12.5m，滑动面长L=25m，滑带土不排水抗剪强度Cu=19kPa，内摩擦角φ=0°，下滑土体重W1=1200kN，抗滑土体重W2=315kN，下滑土体重心至滑动圆弧圆心的距离d1=5.2m，抗滑土体重心至滑动圆弧圆心的距离d2=2.7m。求抗滑动稳定系数K。（提示：抗滑动稳定系数=总抗滑力矩/总滑动力矩）解答：由抗滑土体产生的抗滑力矩=W2d2=315×2.7=850.5kN·m由滑动面间的摩擦力产生的抗滑力矩=Cu·L·R=19×2

8、5×12.5=5937.5kN·m总抗滑力矩=850.5+5937.5=6788kN·m由下滑土体产生的滑动力矩=W1d1=1200×5.2=6240kN·m抗滑动稳定系数K=6788/6240=1.088