水位变化对半填半挖陡坡路基渗流、稳定性及沉降的影响分析

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1、2016年03月第O3期城市道桥与防洪道路交通41LL3．3路基内孔隙水压力、边坡稳定性在水位快速对边坡的侧向有利推力也快速减小，并且侧向推下降8m过程中的计算结果(工况3)力的影响起主导作用，因此，边坡稳定安全系数开工况3计算的是水位达到工况2的最高水位始仍表现为减小。随着时间延长，水位维持在常水后，在3h内泄洪，由最高水位20．5m降低至常水位一段时间，水的侧向推力基本保持不变，土的基位12．5m，快速下降8m。在水位快速下降过程质吸力、内摩擦力则继续增长，使得稳定安全系数中，路基内部产生了非稳定渗流，地

2、下水位线在路基在下降后又略有上升，再趋于稳定，图11显示了内部不断变化。图1O表示水位由最高水位20．5m这一变化趋势。降低至常水位12．5m过程中浸润线的变化情况。3．4路基内孔隙水压力、边坡稳定性在常水位至由图10可以看出，随着水位下降，浸润线也在不快速放干过程中的计算结果(工况4)断下降，开始下降较快，然后慢慢稳定下来。浸润工况4计算的是水位在2小时内放干，由常水线在砂性土中的变化幅度大，在粉质粘土、强风化位12．5m降低至水库底10．0m，快速下降2．5m。砂岩等土层中变化幅度很小，这取决于渗透系数在

3、水位快速下降过程中，路基内部产生了非稳定的影响，渗透系数大，路基内部水分运动快，浸润渗流，地下水位线及浸润线在路基内部不断变化。线位置变化快，幅度大。当水位稳定以后，浸润线图l2中，浸润线位置随着水位由常水位至放干过位置也相应稳定下来。程而逐渐下降并慢慢稳定下来。与工况3类似。3636323228282424202016怄篷l2l288440O距离距离图10水位下降过程的浸润线位置图图12水位放干过程中的浸润线位置图图11反映了路基稳定安全系数随着水位快速图13反映的是水位由常水位至放干过程中，下降8m过程中

4、的变化情况。路基稳定安全系数路基边坡稳定安全系数变化情况。水位由常水位随水位快速下降，也随之减小。水位在下降8m的至放干过程中，路基稳定安全系数随之迅速降低，过程中，稳定安全系数从1．72降低到1．281，降低然后又略有上升。水位下降2．5m，稳定安全系数幅度为25．5％；然后保持常水位一段时间，2d内从1．253降低到1．236，降低幅度为1．4％；然后保边坡安全系数略有回升，回升至1．29，然后慢慢稳持放干状态一段时间，15h内边坡安全系数略有定，180d后的安全系数为1．291。回升，回升至1．249，

5、然后慢慢稳定下来，相比常水最小安全系数VS．时间位时的安全系数，降幅约0．3％。最小安全系数VS．时间-r-最小安全系数-／，·最小安全系数一一_‘fuzu406080lOOl20140l60180时间／days00．10．20．30．40．50．60．70．80．9l图11水位下降及保持常水位期间的安全系数时间／days水位降低，路基水分渗透流出路基，浸润线下图13水位放干过程中的安全系数降，路基土的基质吸力渐渐增大，内摩擦力也逐步工况4的浸润线、安全系数变化趋势与工况3增强，对路基稳定性略微有利。但是，水

6、位降低，水的情形类似，变化的原因也与之类似，在此不再赘42道路交通城市道桥与防洪2016年03月第03期述。加，体积有膨胀趋势，因此，水平位移有增加的趋根据工况4的计算结果，水位由常水位至放势，竖向位移有减小的趋势，但是变化幅度不是很干过程中，稳定安全系数仅1．236，为以上4种工大。相反，水位下降，因水从路基内渗出，路基有收况中最不利的情况，小于规范规定值1．25。因此，缩的趋势，所以水平位移会减小，竖向位移会增需进一步加强路基安全措施，将顶部格栅间距调加。整40cm，经计算，加密格栅后安全系数能达到5结论

7、1．26，满足设计及规范要求。设计时对这种情况应重点考虑。(1)半填半挖陡坡路基在设计时，如果现状地面坡率陡于1：2．5时，应验算其稳定性，如果稳定4陡坡路基的沉降变形受水位变化的影响性不能满足规范要求，可设置土工格栅或支挡构分析筑物增强边坡稳定性。本次利用SEEP／W模块、SIGMA／W模块进行(2)水位快速上升时，临水一侧路基内的浸润耦合分析，探讨陡坡路基内部孔隙水运动与路基线也随之上升，并且在渗透系数大的砂性土内上变形之间的关系。升速度快，在弱透水性土层中上升速度慢。水位上本次仅分析水位上升及下降过程中

8、，路基内升，边坡安全系数相应增加。这是因为水对边坡的孔隙水变化与路基变形之间的相关关系。首先采侧向有利推力快速增加，并且侧向推力的影响起用SEEP／W模块分析路基在常水位时的孔隙水压主导作用，路基土内部基质吸力及摩擦力的减小力情况，再将常水位时的孔隙水压力导入只起次要作用，因此整体表现为安全系数增加。SIGMA／W模块计算初始应力情况。以此为基础，再(3)水位快速下降时，临水一侧路基内的浸润进行耦合