軟土路基上路堤的穩定性分析
作者:董英傳
來源:《商品與質量·學術觀察》2013年第08期
摘要:軟土地基路堤的穩定分析一般采用瑞典圓弧滑動法中的固結有效應力法、改進總強度法,也有采用簡化的畢肖普法、簡布普遍條分法。驗算時按施工期和營運期的荷載分別計算穩定安全系數。施工期只考慮路堤自重,營運期還需考慮行車荷載等。 關鍵詞:軟土路基 路堤穩定性 分析
1、軟土路堤穩定性分析
軟土地基上路堤穩定分析是軟土路基設計中最重要的內容。正確的穩定分析為經濟合理地確定路堤斷面和地基加固措施提供了可靠地依據。
影響軟土路基穩定性的因素很多,它不僅取決于路堤的斷面形狀、填土高度、填土速率和地基軟土的性質,還與軟土的成因類型、土層的成層情況以及地基土的應力歷史有關。
(1)固結有效應力法
地基軟土因排水固結作用,強度相應得到提高,但按照固結理論的概念,外荷載是假定瞬時施加的,事實上路堤填土是按照一定的施工速率逐漸填筑的。固結有效應力法考慮了軟基路堤施工的這種實際情況。在強度很差的軟基上修筑高路堤時,按照固結有效應力法對采取分期加載方法逐漸使地基強度固結提高后的安全系數進行驗算,以保證路堤填筑過程中的穩定性要求。
固結有效應力法是在圓弧滑動面條分法的基礎上進行的。如圖所示固結有效應力法檢算軟土地基上路堤穩定性情況。
用總強度法進行穩定分析時,采用的抗剪強度是以原位測試資料(十字板抗剪強度),借用固結有效應力法計算地基強度隨著固結增加的思想,采用強度增長系數計算固結過程中強度的增量,計算公式為
(2)
式中 ——換算十字板強度或直接由十字板試驗得到的抗剪強度
——地基土層強度增長系數,按表1取值。
穩定系數計算時,除按式(2)計算外,還需根據不同情況及獲得的不同設計參數,采用不同的計算式。