省道公路施工图设计+CAD图纸(9)
根据对边坡发生滑坍现象的观察，边坡破坏时形成一滑动面。滑动面的形状与土质有关。在进行边坡稳定性分析时，大多采用近似的方法，并假设：
（1）不考虑滑动土体本身内应力的分布；
（2）认为平衡状态只在滑动面上达到，滑动土体成整体下滑；
（3）极限滑动面位置要通过试算来确定。
路基边坡稳定性分析方法可分为两类，即力学分析法和工程地质法。力学分析常用的边坡稳定性分析方法，根据滑动面形状分直线破裂面法和圆弧破裂面法，简称直线法和圆弧法。
本设计采用圆弧法进行计算。
6.2.2 圆弧法
(2) 圆弧法的基本步骤
取本设计中桩号K0+280的断面进行分析，其基本的数据为：边坡高为6.42米，路基宽度为12.5米，路堤边坡坡度为1：1.5,其横断面如下图所示。
天然土为粘土，土的粘聚力 ,内摩擦角为22°（ ）,容重 ,设计荷载为公路—Ⅱ级,验算荷载为汽-100。试分析其边坡稳定性。
解：
当量土柱高度 计算式为： （6.1）
式中：
N——横向分布的车辆数，因为可布2辆车，所以N＝2；
Q——每辆车的重力，此取550N；
——路基填料的重度，因为路堤边坡是压实后土重度，所以此取 KN/m ；
L——汽车前后轴轮胎的总距，L=12.8m；
B——横向分布车辆轮胎最外缘之间总距： =5.5m
式中：
b——每辆车辆的轮胎外缘之间的距离，取b=1.8m；
d——相邻两辆车轮胎之间的净距，取d=0.6m。 =0.781m
H=14.14+0.781 =14.921m
按4.5H法确定滑动圆心辅助线。
绘出四条不同位置的滑动曲线：一条通过路基中线，一条通过路基的右边缘，一条通过距右边缘1/4路基宽度处。圆心辅助线上的圆心分别为点A、B、C。
确定滑动圆弧中心可通过试算确定。
将圆弧范围土体分成8~10段。
在图上量出滑动曲线每一分段中点与通过圆心竖线的距离，可得出偏角 ， 。
在图上量出各分段图形面积 ，其中包括荷载换算成土柱部分的面积在内。
以路堤纵向长度的1m计算出各个分段的重力 。
将每一分段的重力 化为二个分力：在滑动曲线的法线方向分力为： ；在滑动曲线的切线方向分力为： ，并分别求和。
量出滑动曲线圆弧长L。
分别计算每种情况的稳定系数K。
（6.4）
本设计计算中，通过路基中线的滑动面的 ＝1.529，另两个滑动面所得的K分别为： =1.796； =2.395。
由于第一条通过路基中线的滑动面的稳定系数最小，又是最靠左边，因此，在左边缘与路基中线之间的中点再绘一条滑动曲线，圆心辅助线上的圆心为D点，并计算其稳定系数得： =1.374。
由此可见，第四条曲线为极限的滑动面，其稳定系数满足1.25~1.5的范围要求，所以本设计所采用的边坡坡度足以满足边坡稳定性要求。
图示如下所示：
图6.1 路基中线
图6.2 路基右边缘
图6.3 路基右边缘1/4
图6.4 路基左边缘1/4