软土地区铁路路基病害及整治方案(6)

兰州交通大学毕业设计（论文）

取该断面边坡坡率为1:1.5，有砟轨道，路堤高8 m；砟道宽度为3.4，取填土容重为19kN/m3，内摩擦角φ=11 °，粘聚力c=17.6 kPa,设计轴重200kN,查表4.3可得换算土柱高度为2.8m。

表4.3 轨道和列车荷载换算土柱高度计分布宽度 列车活载设计 轴 轨道形式 分布 设计高度m 宽度 土柱重量（KN/ m 2） （m） 18 CRTSI型板式无砟轨道 CRTSI型双快式无砟轨道 CRTSI型板式无砟轨道 有砟轨道 3.25 2.9 3.4

危险圆弧的圆心位置应和危险圆弧位置的出现部位相对应，在边坡稳定性计算中，危险圆心的辅助线，可近似地换算土柱高边缘，做一水平面，在做与水平线成36度角的直线，则可认为路堤滑动时最小稳定系数的圆心在这条36度线上，此线称为最危险圆心的辅助线。在最危险圆心的辅助线上取5个点，做5条圆弧，得到相应的温度系数，并找出Kmin 值。具体计算及图表如下。

在36度线上取第一个圆形，得到如图4.2所示的第一个滑动条块，其圆形为O1

3.0 2.7 2.8 2.6 2.7 2.5 2.6 2.3 2.4 3.0 3.4 3.1 2.8 19 2.9 2.7 20 2.8 2.6 21 2.6 2.4 22 2.5 2.3 种类 （KN） ZK 活载 200 26

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图4.2圆弧条分法计算图

对图4.3的第一个条块进行分块计算，得到圆弧条分法计算4.4表,由公式（4.1）计算得K=1.46。

表4.4 断面一条分法计算表

分块号 距圆心的水平距离 sinθi cosθi 分块面积wi 分块重量Q=γwi 抗滑力下滑力Ti? K?Ni=Qcosθi Ti=Qsinθi ?Ntan???cl??T? ?T 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (m) 1.00 0.04 3.00 0.13 5.00 0.22 7.00 0.31 9.00 0.40 11.00 0.49 12.65 0.56 14.80 0.66 15.40 0.68

(㎡) (kN) 1.00 0.99 0.98 0.95 0.92 0.87 0.83 0.75 0.73 0.85 16.24 3.49 66.36 4.43 84.17 4.90 93.10 (kN) 16.23 65.76 82.07 88.49 (kN) 0.72 8.84 18.68 28.93 49.64 60.11 56.65 8.36 11.43 (kN) K=1.46 6.54 124.26 113.92 6.48 123.12 107.45 5.31 100.89 83.49 0.67 12.73 0.88 16.72 9.60 12.20 579.20 27

243.35 兰州交通大学毕业设计（论文）

在36度线上取第二个圆形，得到如图4.3所示的第二个滑动条块，其圆形为O2

图4.3断面一条分法计算图

对上图4.3的第二个条块进行分块计算，得到圆弧条分法计算4.5表。由公式（4.1）计算得K=1.22

表4.5 断面一条分法计算表

分距圆心块的水平号 距离 -1 (m) sinθi cosθi 分块面积wi (㎡) 分块重量Q=γwi (kN) 抗滑力下滑力?Ti K??Ntan???cl??T? ?TNi=Qcosθi T=Qsinθi (kN) 5.45 (kN) 0.08 1.70 13.59 27.17 42.14 64.63 87.13 14.29 167.48 418.21 (kN) 0.08 k= 1.22 0.30 0.015 1.000 0.29 5.45 1 1.00 2 3.00 3 5.00 4 7.00 5 9.00 6 11.00 7 12.20 8 13.90 9 14.00 0.051 0.999 1.77 33.55 33.51 0.152 0.988 4.72 89.68 88.64 0.253 0.968 5.66 107.5 104.05 0.354 0.935 6.27 119.1 111.43 0.455 0.891 7.48 142.1 126.57 0.556 0.831 8.25 156.7 130.30 0.616 0.787 1.22 23.18 18.25 0.702 0.712 12.55 238.4 169.73 0.707 0.707 0.30 5.61 3.96 791.91 28

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在36度线上取第三个圆形，得到如图4.4所示的第一个滑动条块，其圆形为O3

图4.4 断面一条分法计算图

对上图4.4的第三个条块进行分块计算，得到圆弧条分法计算4.6表。由公式4.1）计算得K=1.83

表4.6 断面一条分法计算表

分块距圆心的sinθcosθ分块面分块重i抗滑力下滑力Ti? K??Ntan???cl??T? ?T i 积wi 量Q=γwi Ni=Qcosθi T=Qsinθi 号 水平距离 (m) 1 2 3 4 5 6 7 1 3 5 7 9 11 12.65 (㎡) (kN) (kN) 9.76 (kN) 0.44 4.80 12.17 19.31 38.15 44.85 32.41 (kN) k=1.83 0.04 1.00 0.51 9.77 0.13 0.99 1.88 35.72 35.40 0.22 0.97 2.86 54.34 52.96 0.31 0.95 3.24 61.56 58.45 0.40 0.92 4.98 94.62 86.59 0.49 0.87 4.79 91.01 79.19 0.57 0.82 3.01 57.19 47.12 369.46 152.14 在36度线上取四个圆形，得到如图4.5所示的第一个滑动条块，其圆形为O4

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图4.5 断面一条分法计算图

进行分块计算，得到圆弧条分法计算4.7表。由公式（4.1）计算得K=1.32

表4.7 断面一条分法计算表 分距圆块心的号 水平距离 (m) sinθi cosθi 分块面积wi 分块重量Q=γwi 抗滑力下滑力Ti? K??Ntan???cl??T? ?TNi=Qcosθi T=Qsinθi (㎡) 0.04 0.05 0.16 0.26 0.37 0.48 0.58 1.00 1.00 0.99 0.96 0.93 0.88 0.81 0.76 0.65 0.53 1.61 3.43 5.59 7.27 8.16 8.39 6.84 0.62 5.10 0.21 (kN) 30.59 65.17 (kN) 30.56 65.08 (kN) 3.44 16.84 36.50 57.36 75.83 75.56 7.71 73.75 3.40 350.39 (kN) 1.31 k=1.32 -1 0.81 1 1 2 3 3 5 4 7 5 9 6 11 106.21 104.87 138.13 133.22 155.04 144.04 159.41 140.22 129.96 105.74 11.78 96.90 3.99 8.91 62.85 2.10 797.58 7 12.38 0.65 8 14.4 9 16.1 0.76 0.85 ? 在36度线上取第五个圆形，得到如图4.6所示的第五个滑动条块，其圆形为O5

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