路堤稳定性验算

２０１０年第５期　（总第１９５期）　黑龙江交通科技　ＨＥ　ＬＬＯＮＧＪＩＡＮＧ　ＪＩＡＯＴＯＮＧ　ＫＥＪ　Ｎｏ．５，２０１０　（Ｓｕｍ　Ｎｏ．１９５）　路堤稳定性验算　张嘉林　（张家口路桥建设集团有限公司）　摘要：介绍了陡坡路堤稳定性验算和软土路基上的路堤稳定性。　关键词：路堤；稳定性；验算　中图分类号：Ｕ４１６．１　文献标识码：Ｃ　文章编号：１００８—３３８３（２０１０）０５—００２６—０１　１陡坡路堤稳定性验算　沉积物及少量腐殖质所组成的土，主要有淤泥、淤泥质土及　１．１　陡坡路堤可能滑动形式　泥炭。软土按沉积环境分为下列四类：河海沉积、湖治沉积、　在陡坡较大的山坡上填筑路堤和半路堤，因下滑力较　江滩沉积和沼泽沉积。　大，填土有时会产生沿山坡下滑的现象，严重威胁道路畅通　软土的抗剪强度低，填土后受压可能产生侧向滑动，或　和行车安全。在设计这类路基时，不仅需要验算边坡稳定，　有较大沉降，从而导致路基的破坏，一般要求采取适当的稳　还要验算路堤的惜动稳定性。当不能保证稳定时，应采取一　定措施。比较简易的方法有换土、铺筑砂石垫层、修建反压　定的稳定或加固措施。　护道等，必要时可以考虑设置砂井、石灰桩、水泥搅拌桩等加　一般地，当原地面横坡等于或陡于１：２．５时，即需要采　固措施。对于路基施工而言，由于铺筑的面积较大，应根据　取稳定措施。　需要和可能选择技术经济条件许可的虽佳方案，择优而定。　（１）基底为岩层或稳定山坡，但因地面横坡较大，路堤　软土地基的路堤滑动成圆弧滑动面，稳定性验算采用圆　可能沿基底接触面产生滑动。　弧条分法，根据计算过程中参数选择的不同，可分为总应力　（２）基底为不稳定的山坡覆盖层，下卧基岩层面又为陡　法、有效固结应力法、有效应力法，这里介绍总应力法。　坡，路堤可能随同基底覆盖层沿倾斜基岩滑动。　当采用总应力法时，地基的抗剪强度采用总强度或采用　（３）当基底为较厚的软土层时，路堤连同其下的软弱土　直剪快剪指标的值，而路堤填料的抗剪强度则采用直剪抗剪　层沿软弱层中某一最弱的圆弧滑动面滑动。　指标，如软土地基，此时的安全系数的表达式为　（４）当陡坡基底的岩层倾向与山坡一致时，路堤连同其　下的岩层沿某一最弱的层面滑动。　，　∑Ｓ　＋∑（Ｓ，＋　）　——　（５）陡坡路堤可能的滑动，通常按上述的横断面方向考　式中：ｉ为滑动土条在地基内　为滑动土条在路堤填料内；　虑，但实际上有时也会出现纵向滑动情况。设计时必须慎重　为各土条在圆弧切线方向的下滑力的总和　研究路线位置与地形地质。　１．２验算方法　Ｐｒ＝∑（　ｓｉｎａ‘）＋∑（　ｓｉｎａｉ）＋Ｍ／Ｒ　介绍的方法限于路堤沿直线或折线破裂面滑动的情况。　Ｓ　为地基内的抗剪力，Ｓｉ＝ｒｉＬ　或ｓｉ＝　ｃｏｓ　ａ‘ｔａ　＋　Ｌｉ；　当破裂面为圆弧状时可以根据具体情况参照圆弧滑动面用　为地堤内的抗剪力５Ｊ＝　ｃｏｓａｊｔａｎ￣　＋　厶；　为土条　重量；　为土条底部精动面对水平面的夹角；　为土条底部圆　条分法进行计算。　弧的长度；Ｒ为圆弧长度；ｆ　为当第ｆ土条的滑动面处于地　在验算陡坡路堤稳定性时，有如下假设：不考虑土体内　基土层内时，该土条滑动面所处地基土层的天然十字板抗剪　部所产生的局部应力；假定土体为一整体，验算时只计算土　体的最终下滑力，并由下滑力的正负数值来确定路堤的稳定　强度；Ｃ　，　为当第ｉ土条的滑动面处于地基土层内时，该土　条所在土层的快剪（直剪）黏聚力和内摩擦角；　，　为当第　性。正值向下滑，负值稳定。也可以采用求路堤的滑动稳定　土条的滑动面处于路堤土层内时，该土条所在土层的快剪　系数的方法来判断其稳定性。　（１）单坡滑动面的稳定性验算　（直剪）黏聚力和内摩擦角；尸』为当第ｊ土条的精动面在路堤　填料内时，该土条滑动面与设置的土工织物相交，该通土工　当基底为单一坡面，其滑动面为一平面时，基本公式为　织物的每沿米的设计拉力；　为某些外力引起的滑动力矩。　＝　总应力法计算的安全系数属快速施工，瞬时加载情况下　（２）多坡滑动面的稳定性验算　的安全系数，而未考虑在路堤载荷作用下，土层固结所导致　当滑动面是由几个坡度组成的折线时，首先按地面变坡　的土层总强度的增长。　点将土体垂直分成若干隔离体，自上而下分别计算各土体的　有效固结应力法则可阻求固结过程中任意时刻已知固　下滑力，最后根据最后一块土体的剩余下滑力的正负值确定　结度的安全系数。在路堤载荷作用下，达到某易固结度时，　其稳定性。　滑动面上某一土条底面所处的抗剪力由未加荷前的土层的　天然强度和固结过程所增加的强度组成。此时计算安全系　＝［　＋　—ｌ　ｃｏｓ（　一ｌ—　）］一÷｛［Ⅳ　＋Ｅ　．１　ｓｉｎ　数的公式如下　（　一１一　）］ｔａｒｔａｎ＋Ｃ　Ｌ　｝　＝　堂　２软土地基上的路堤稳定性　软土是由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥　收稿日期：２０１０一Ｏ３—１１　・２６・