公路粉细砂地基稳定性分析与评价.pdf

《公路粉细砂地基稳定性分析与评价.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、2014年3月第3期城市道桥与防洪科技研究139公路粉细砂地基稳定性分析与评价杨戈，谭鹏，王朋(同济大学，上海市200092)摘要：天然的粉细砂地基承载力较低，在其上修筑公路可能存在粉细砂地基承载力、粉细砂地基振动液化以及粉细砂地基沿深层滑裂面滑动三方面的稳定问题。对这三方面问题进行分析与研究，得到如下结论：高路堤下的粉细砂地基存在承载力不足的问题；未经处理的粉细砂地基存在振动液化的可能性；粉细砂地基不会发生沿地基深层滑裂面滑动失稳的问题。综合以上结论，建议天然的粉细砂地基应采取措施予以处理，以提高其承载力和密实度。关键词：粉细砂地基；稳定性；承载力；振动液化；滑动失稳中图分

2、类号：U412．22文献标识码：A文章编号：1009—7716(2014)03—0139—050引言1粉细砂地基承载力分析滨海地区的公路多建于粉细砂地基之上。粉在进行粉细砂地基承载力分析前，首先应计算细砂地基承载力较低，表层粉细砂松散。公路建分析不同路基高度下粉细砂地基中的应力水平，成之后，公路粉细砂地基中的应力包括两个部从而与粉细砂地基的承载力进分，即由土中上覆地基、路基和路面结构自身重行比较。量而产生的自重应力和车辆荷载作用下产生的在《公路设计手册一路基》【l】中，车载在路基土荷载应力。自重应力随着上覆结构厚度的增加线中引起的荷载应力采用基于弹性半空间体理论的性增长，而由

3、车辆荷载引起的荷载应力则随下部布氏课题公式进行计算，路面各个结构层按一定结构深度的增加逐渐减小，当深度达到一定值准则换算为当量路基土层厚度，如式(1)所示：后，由车载引起的附加应力盯与路基自重应力=^(1)。的比值很小(0．1～0．2)，此时可忽略车辆荷式(1)中：为路面结构层换算为路基土层的当量载的影响，这一深度即为由车辆荷载引起的路基厚度；h为路面结构层厚度；E。为路面结构层模量；附加应力分布范围，称为路基工作区深度。粉细为路基模量；m为指数，多层柔性路面为2．5。砂地基的稳定性对于保证上部路基路面结构的这种换算方法存在几个问题。强度和稳定性要求极为重要。粉细砂地基中的附

4、(1)由于车辆荷载直接作用于路面表面，因此，加应力主要由路基高度和车辆轴载决定。当路基即使对路面结构做了模量等效换算，弹性半空间高度达到一定值后，由车载引起的附加应力可以体理论依然无法模拟路面各结构层与路基材料特在路基内充分扩散，此时对粉细砂地基稳定产生性的差异，以及由此造成的应力扩散效应的差异。影响的主要是工程荷载产生的静应力；当路基高(2)未考虑不同轴型的荷载叠加效应，当车辆度较低时，由车载引起的附加应力会作用到粉细为双轴或三轴及其以上时，经理论分析和现场实砂地基中，交通动载有可能造成粉细砂地基振动测表明，路基中最大荷载应力并不在通常认为的液化。(单轴)轮隙中心处正下方，

5、这正是由于多轴荷载本文拟从以下3个方面对公路粉细砂地基的叠加所造成的。稳定性进行分析与评价。第一方面内容是指粉细基于此，计算中采用弹性层状体系理论计算不砂地基的承载力不足以承受上部荷重而导致的同路面结构、轴型(考虑荷载叠加效应)、轴重(考粉细砂地基的强度和稳定性问题；第二方面内容虑超限)情况下路基沿深度方向的竖向附加应力是指粉细砂地基的振动液化问题；第三方面内容分布情况，使用不同的判断标准求取路基工作区是指粉细砂地基发生沿深层滑裂面滑动的稳定深度范围，并对不同工况条件下的路基工作区深性问题。度做统计分析。利用SHELL公司的BISAR3．0程序计算各种收稿日期：2014—01

6、—14轴型在各级轴载作用下路基深度方向的附加应作者简介：杨戈(1980一)，男，湖南宁乡人，博士后，研究方向为土木工程。力。图l所示为轮载的平面分布图，其中，为车轴140科技研究城市道桥与防洪2014年3月第3期方向，Y为行车方向。参照规范要求，轮载采用圆形均布荷载，单轮传压面当量圆半径按式(2)计算。／、＼＼＼L／、＼＼＼。6--J』Z图2路基应力计算模型／／／—＼＼＼0m、0．8m、1m以外，其余各点均是在前一点基础一j⋯一_下ll上增加0．1m)，共计29个点。=(2)0，式(2)中：6为单轮传压面当量圆半径；P为单轮轮重；P为轮胎接地压力。oC路基应力计算采用的轴型有

7、单轴(双轮)、双轴(双轮)、三轴(双轮)三种型式。《公路沥青路面设(b)双轴双轮轮载分布图示计规范》(JTGD50-2006)l213．1．2中轴载换算公式Y的上限(单轴)轴载为130kN。根据相关文献，公路上实际行驶的车辆，其极限(单轴)轴载可达240kN。／—、＼＼／／，—＼、东郊至龙楼公路设计文件表明：该公路属于双向4一车道1级公路，同时也是文昌航天发射场的配套道路，将承载5M火箭公路运输车荷载，火箭运输6}譬车最大轴载可达260kN，具体尺寸如图3所示。X。6__jJ＼／／／of／＼／／—、＼／