填砂路基邊坡穩(wěn)定性研究.pdf

1、為了減少高速公路建設(shè)對(duì)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(fēng)化料作為路基填料進(jìn)行路基填筑,以路堤邊坡穩(wěn)定性分析為主線,以風(fēng)化料包邊填砂路基與河砂風(fēng)化料分層混填復(fù)合式填砂路基為研究對(duì)象,分析路堤高度、路堤邊坡坡度、風(fēng)化料包邊厚度、路基填料壓實(shí)度及含水率對(duì)路堤穩(wěn)定性的影響規(guī)律。從而,在實(shí)際工程中嚴(yán)格控制各個(gè)影響因素,為工程實(shí)踐提供指導(dǎo),也為今后對(duì)相似形式路堤的研究提供參考。
　　 首先,文

2、章進(jìn)行必要的材料性能研究,分析河砂與風(fēng)化料物理特性、工程特性及力學(xué)特性,為文章后面的穩(wěn)定性分析做好準(zhǔn)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(qiáng)度折減法,對(duì)兩種形式的路基邊坡穩(wěn)定性,受各個(gè)影響因素的作用情況進(jìn)行較系統(tǒng)的分析。最后,較為簡(jiǎn)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(guò)本文的試驗(yàn)研究,發(fā)現(xiàn)河砂在一定的含水率狀態(tài)下表現(xiàn)出明顯的粘聚力,不應(yīng)當(dāng)忽略其對(duì)邊坡穩(wěn)定性分析結(jié)果的

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

4、增加為減小的趨勢(shì)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(dāng)中,風(fēng)化料包邊厚度對(duì)于Fs值影響較小,其隨著包邊厚度增加Fs反而出現(xiàn)減小的趨勢(shì),但只這一規(guī)律不具普遍性,僅限于地基抗剪強(qiáng)度較弱且風(fēng)化料相比河砂自重較大的情況。綜合各個(gè)因素對(duì)Fs的影響,得到與所有影響因素的表達(dá)式為:式中,式中,H表示路基高度；C表示風(fēng)化料包邊的厚度；R為坡比的倒數(shù)；ω表示含水率；D表示壓實(shí)度；a、b為待定系數(shù)。
　　 考慮

5、地震作用時(shí),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(jié)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(fēng)化料的材料屬性。采用動(dòng)力分析時(shí),發(fā)現(xiàn)隨包邊厚度的變化存在一個(gè)峰值,且此峰值出現(xiàn)在包邊厚度為2.5m附近。
　　 通過(guò)邊坡可靠性分析,同樣發(fā)現(xiàn)包邊厚度的變化對(duì)Fs的影響甚微,同時(shí),這部分的分析結(jié)果表明這兩種形式的路堤都是安全的。
　　 此外,在各項(xiàng)分