填砂路基邊坡穩(wěn)定性研究.pdf

1、為了減少高速公路建設對寶貴的耕地資源的占用,并充分利用公路沿線豐富的河砂資源,本課題選用天然河砂與巖石風化料作為路基填料進行路基填筑,以路堤邊坡穩(wěn)定性分析為主線,以風化料包邊填砂路基與河砂風化料分層混填復合式填砂路基為研究對象,分析路堤高度、路堤邊坡坡度、風化料包邊厚度、路基填料壓實度及含水率對路堤穩(wěn)定性的影響規(guī)律。從而,在實際工程中嚴格控制各個影響因素,為工程實踐提供指導,也為今后對相似形式路堤的研究提供參考。
　　 首先,文

2、章進行必要的材料性能研究,分析河砂與風化料物理特性、工程特性及力學特性,為文章后面的穩(wěn)定性分析做好準備工作。然后,在只考慮自重作用的前提下,分別采用條分法和強度折減法,對兩種形式的路基邊坡穩(wěn)定性,受各個影響因素的作用情況進行較系統(tǒng)的分析。最后,較為簡單的討論了考利地震作用下的邊坡穩(wěn)定性分析以及基于概率論的邊坡可靠度分析。
　　 通過本文的試驗研究,發(fā)現河砂在一定的含水率狀態(tài)下表現出明顯的粘聚力,不應當忽略其對邊坡穩(wěn)定性分析結果的

3、影響,通過大量的直剪試驗得出抗剪強度τ與河砂的干密度ρd、飽和度Sr及直剪試驗的豎向壓力ρ之間存在較好的回歸關系:
　　 τ=36.6667Sr(1-Sr)+p·(0.5011ρd-0.3256Sr)此外,風化料的三軸試驗剪切曲線可以由Duncan-Chang模型擬合,且擬合的效果較好。
　　 通過本文穩(wěn)定性分析,發(fā)現兩種形式的填砂路堤的安全系數Fs隨路堤高度H增大而減小的趨勢線可近似的表述為冪函數,同時,隨河砂含水率ω

4、增加為減小的趨勢線可采用類似Duncan-Chang模型的雙曲線近似表示,在所所考察的因素當中,風化料包邊厚度對于Fs值影響較小,其隨著包邊厚度增加Fs反而出現減小的趨勢,但只這一規(guī)律不具普遍性,僅限于地基抗剪強度較弱且風化料相比河砂自重較大的情況。綜合各個因素對Fs的影響,得到與所有影響因素的表達式為:式中,式中,H表示路基高度；C表示風化料包邊的厚度；R為坡比的倒數；ω表示含水率；D表示壓實度；a、b為待定系數。
　　 考慮

5、地震作用時,擬靜力法分析所得Fs隨各影響因素的變化規(guī)律基本與靜力分析的結果一致,但是Fs隨坡度變化規(guī)律除外,即Fs隨坡度變換而減小,然而這一規(guī)律也僅限于本文所采用的地基條件與風化料的材料屬性。采用動力分析時,發(fā)現隨包邊厚度的變化存在一個峰值,且此峰值出現在包邊厚度為2.5m附近。
　　 通過邊坡可靠性分析,同樣發(fā)現包邊厚度的變化對Fs的影響甚微,同時,這部分的分析結果表明這兩種形式的路堤都是安全的。
　　 此外,在各項分