浅谈路堤稳定性及沉降对路基承载力设计的影响-论文.pdf

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1、LoWCARBoNW0RLD2o14，9交通环保浅谈路堤稳定性及沉降对路基承载力设计的影响余颜(长沙市建筑设计院有限责任公司，湖南长沙410014)【摘要】对于路基设计而言，是否进行路基承载力的计算是设计理念与设计方法的问题，不仅关系到路基土程的造价，更关系到线路的运营安全。为完善路基设计方法，非常有必要研究路基设计各控制因素，即路堤稳定性、土后沉降和路基承载力之间的关系，本文对此做了一些探讨。【关键词】路堤稳定性；沉降；路基承载力设计【中图分类号】U416．1【文献标识码】B【文章编号】2095—2066(2014)17—0281—02弓l舌H——路堤高度在土力

2、学中，有三个经典的问题，分别是：路堤稳定性、沉依据上式，3'-荷载水平小于1时路基承栽力满足设计要降与路基承载力。理论上讲．为了确保土程建筑物的安全和正求．而当荷载水平大于1时路基承载力不满足常使用。这些建筑物的地基均应满足这三方面的要求．铁路路1．4路基承载力与路堤稳定性之间的关系基及公路路基自然也不例外。由于我国公路行业对路基的承计算路堤稳定性时。假定路堤填筑质量满足相关规范要载力没有给出具体规定。这就使得设计人员对路基设计是否求，路堤填料物理力学指标如表1所示。表1路基填料物理力学指标需要验算承载力持有不同看法：①路堤稳定和沉降满足要求时，则可不验算地基的承

3、载力；②路基承载力必须进行验算，(kN／m)C(kPa)(。)路基填料202020而且认为承栽力满足要求是路堤稳定和沉降满足要求的先决条件。虽然铁路行业的规范已明确规定了铁路路基承载力的如表1所示．此处使用路基荷载水平与路堤稳定系数表验算要求和方法。但业内对路基设计是否需要验算承载力仍征路基承载力与路堤稳定性之间的关系。本次计算。分析了不持有如上两种不同观点。同均质土地基上，路堤高度分别为3m、5m和8m情况下的路1路基承载力与路堤稳定性基荷栽水平与路堤的稳定系数。表2列出了较有代表性的计算结果，表中c、和^y是指路基基底地基土的抗剪强度指标实际上．路堤稳定性与路

4、基承栽力这两个方面都是用来和容重。图1为不同计算条件下路基荷载水平∈与路堤稳定评价路基整体稳定性的技术指标．只是两者的分析原理不相系数的关系图同而己。路基承载力采用传统的地基承栽力理论确定，分析时表2路基荷载水平与路堤稳定系数计算结果表仍需假定一定的滑裂面．但它假定滑裂面包含的不稳定土体C(kPa)小(。)y(kN／m3)H(m)F毫全部达到了极限平衡．而路堤稳定的垂直条分法则不要求在30．622．56条块的垂直界面也达到极限平衡42l550．454．231．1路堤稳定检算8O_356．28对路堤的稳定性进行分析主要包括：路堤与地基整体稳31．121-20定性、路

5、堤堤身的稳定性、路堤沿斜坡地基或软弱层带滑动的831550．791．97稳定性等内容。为便于研究．这里只分析地面横坡近于水平情8O．592．85况下路堤的稳定性．不涉及路堤沿斜坡地基或软弱层滑动的31．50．8l稳定性问题目前．路堤的稳定性一般采用瑞典条分法或简化1O5l551．071-32Bishop法进行分析．本文采用瑞典条分法。8O．811．721．2路基承载力确定31．910．47一10101551．41O．73般情况下使用现场原味试验法、经验法与理论公式法81．12O．72等等来对路基承载力进行确定。本文所指的路基承载力是指极限承载力f，采用太沙基承载力

6、计算公式，根据地基土的抗剪强度指标确定．计算公式如下：fo=cN+qNq+1／2',／BN式中：c——土的粘聚力；q——边载；榭地基土容量：B——路基基底宽度：躐NNN一承载力系数。1．3路基荷载水平为了更好地分析路基承载力与路堤稳定性之间的关系．本文引入路基荷载水平的定义。路基荷载水平是指路基基底姆帮髓承掌压力与路基承栽力之间的比值．表示路基承载力的满足程度．图1路基荷载水平与路堤稳定系数关系图采用下式计算：由表2和图1可以得出如下结论：∈=H，fu(1)路基荷载水平与路堤稳定系数有很好的相关性，随着式中：∈——路基荷载水平：路基荷栽水平的增高，路堤稳定性逐渐减

7、小。——路堤填料容重；(2)路堤高度对路基荷栽水平与路堤稳定性之间的关系有281交通环保0wCARBONW0LD2014／9一定影响，但影响较小。特别地，当路基荷栽水平大于2时，各S=mS种计算情况下路基荷载水平与路堤稳定系数的关系曲线几乎主固结沉降一般采用分层总和法．根据实泖le-p曲线进重合。可见．当荷载水平大到一定程度时，路堤稳定性完全由行计算。如下式：地基的稳定性控制，与路堤填高无关。ns=(e0i—e1i)／(1+e0。)Ahi(3)当路基荷载水平大于1，即路基承栽力不满足要求时，i=1路堤的稳定系数仍可能大于1。式中：e一土层在自重应力下的孔隙比；实际

8、上．路基承