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1、路堤工程的几种变形控制标准比较摘要:变形控制是信息化施工中的重要环节,对设计和施工起着控制作用。对于高填土的路堤工程,比较有代表性的控制标准有规范中的变形速率控制方法、日本的松尾方法和杭甬高速公路经验方法。本文结合建在软土路基某高速公路路堤工程信息化施工对这3种控制标准进行了比较分析,认为采用经验方法,即路基内最大水平位移增量与路堤中心沉降增量之比值,作为信息化施工计算程序的变形控制标准比较可靠,该值适于判定软土路基的稳定性。关键词:路堤;变形控制;信息化施工Abstract:ThemethodofControllingDefo
2、rmationisanimportantpartininformation-orientedconstruction,bankmentengineering,therearesomerepresentativemethodsofcontrollingdeformation,i•e•thera-tioofdeformationtotimesuggestedinHighulainJapanandanexperientialratioduringexpressethodsofcontrollingdeformati
3、onareanalyzedandparedthroughoneinformation-orientedconstructioncaseofanexpressbankmentbuiltonsoftfoundation•Itsconcludedthattheexperientialratioofthemaximumlateraldisplacementincrementundertheslopeofembankmenttothegroundsettlementincrementatthemiddleofembankment
4、isareliableandstablecriticalvalueofcontrollingdeformation•Keybankment;Controllingdeformation;Information-orientedconstruction0 前言信息化施工是岩土工程发展的方向,为岩土工程不确定因素引起的设计和施工的难题提供了一个合理的解决方法。对路堤工程而言,信息化施工利用变形监测结果反分析路基的土性参数,再用这些参数预测路基的变形,按照变形控制标准判断路基的稳定性,如果稳定则继续按原设计施工,否则修改设计
5、进行下一阶段施工。可见,变形控制标准是信息化施工中的重要环节,对施工和设计起着控制作用。一般变形控制标准是根据地区施工经验获得的。对于高填土的路堤工程,目前比较有代表性的控制标准有3种,即规范方法、松尾方法和经验方法。本文结合软土地区某高速公路路堤工程信息化施工分析,对这3种控制标准进行比较,以期寻求一个合理的适合软土地区路堤工程信息化施工的控制标准。1 几种变形控制标准1•1 规范方法在路堤填筑中,如果加荷过快,当在地基中一定范围内剪应力达到某一临界值时,将使地基以弹性变形为主进入以塑性变形为主阶段,此时侧向变形及沉
6、降将明显增大,如果荷载再继续增加,地基中塑性区将继续扩大,以至于有可能发生地基的整体破坏。从地基变形看,沉降和侧向水平位移的绝对值并不能很好地表明地基的稳定程度,更重要的指标是地基的沉降速率和侧向水平位移速率。行业标准《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》(JTJ017-96)[1]中对地基稳定性的观测项目包括地表面位移边桩的水平位移观测、地面隆起量观测和测斜管水平位移观测。规范对稳定性的控制标准是:沿路堤中心线地面沉降速率不宜大于10mm/d;坡脚水平位移速率不宜大于5mm/d。《公路路基施工技术规范》(JTJ033-95)对
7、此也作了同样的规定。根据工程实践经验,对砂井或塑料排水板地基,中心地面沉降速率可放宽至15~20mm/d。1•2 松尾方法松尾(Matsuo)和河村(Kaura)[2]通过统计分析多个地方的失效路堤工程的资料得出了一个路堤极限破坏的预测方法。该方法采用路堤中心地面的沉降量S和路堤坡脚处的水平位移量δ,不同应力水平(q/qf,qf为路堤破坏时的应力,q/qf=1•0表示处于极限破坏状态)下δ/S与S(单位:m)之间的统计关系如图1。图中三角形标记为观测值,正方形标记为有限元方法分析值,回
8、归得到的公式表示如下分级加荷路堤工程向极限状态的路径如图1中箭头所示。开始加荷时,箭头从原点出发;当处于间歇期时,沉降量继续增加,路堤趋向稳定,如虚线箭头所示;当水平位移量增长过快,就很容易达到极限破坏曲线导致路堤失效。通过在极限破坏控制图上绘制坐标点,可以估计
