第四章 路基稳定性分析计算讲解
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探讨公路路基稳定性施工技术
公路路基稳定性施工技术主要包括:路基填涂与压实、黄土路基填筑及压实、路基路面排水以及软土地基处理等步骤,在实际的施工当中,必须要保障每一施工环节的技术实施要符合标准与要求,只有这样才能保障公路路基施工的稳定性。
一、路基填土与压实
公路路基的强度和稳定性很大程度取决于路基填料的性质及其压实的程度。从现有条件出发,改进填土要求和压实条件是保证路基质量最有效和经济的方法。
(一)路基填料
高速公路和一级公路路面底以下0-30cm的路床填料CBR值应大于8,下路床及其下面的填土,也都给出相应的规定值。
当路基填料达不到规定的最小强度时,应采取掺合粗粒料、或换填、或用石灰等稳定材料处理。
(二)路基压实
当前路基施工,普遍采用了大吨位的压路机,碾压效果有了明显的改善。对于提高路基土的压实度起了很好的作用。对其它等级公路当铺筑高级路面时,其压实度亦应按高速公路和一级公路的标准采用。
(三)特殊潮湿地区路基土的压实
在特殊潮湿地区,路基上的压实是相当困难的:一是压实度标准可根据试验资料确定或较表列数值降低2—3个百分点;二是对于天然稠度小于1.1,液限大于40,塑性指数大于18的粘质土,当用于下路床及其下的路堤填料时,可采用规定的轻型压实标准;三是改善填料的性质,在土中掺加生石灰,也可采用新型吸水材料加固。
(四)黄土路基填筑及压实
(1)黄土路堤施工时,应做好填挖界面的结合(纵向),清除坡面杂草,挖好向内倾斜的台阶。若地基土层具有强湿陷性或较高的压缩性,可考虑采用重锤夯实,石灰桩挤密加固。 (2)黄土含水量过小,应均匀加水再行碾压;如含水量过大,可翻松晾晒至需要含水量再进行碾压,也可掺入适量石灰处理,降低含水量。掺灰后应将土、灰拌匀,其最大干密度应通过击实试验确定。
(3)根据设计及时修筑外侧边缘的拦水、截水沟构造物和急流槽,将水引至坡脚以外,对高度大于20m的路堤,应按设计预留竣工后路堤自重压密固结产生的压缩下沉量。
第四章路基稳定性分析计算(路基工程)
路基工程
第四章路基稳定性分析计算4.1边坡稳定性分析原理
4.2直线滑动面的边坡稳定性分析
4.3曲线滑动面的边坡稳定性分析
4.4软土地基的路基稳定性分析
4.5浸水路堤的稳定性分析
4.6路基边坡抗震稳定性分析
一、边坡稳定原理:
力学计算基本方法是分析失稳滑动体沿滑动面上的下滑力T与抗滑力R,按静力平衡原理,取两者之比值为稳定系数K,即K=R
T
1、假设
空间问题—>平面问题
(1)通常按平面问题来处理
(2)松散的砂性土和砾(石)土在边坡稳定分析时可采用直线破裂法。
(3)粘性土在边坡稳定分析时可采用圆弧破裂面法。
一、边坡稳定原理:
一般情况下,对于边坡不高的路基(不超
过8.0的土质边坡,不超过12.0m的石质边坡),可按一般路基设计,采用规定的边坡值,不做稳定性分析;
地质与水文条件复杂,高填深挖或特殊需
要的路基,应进行边坡稳定性分析计算,据此选定合理的边坡及相应的工程技术。
一、边坡稳定原理:
边坡稳定分析时,大多采用近似的方法,并假设:
(1)不考虑滑动土体本身内应力的分布。
(2)认为平衡状态只在滑动面上达到,滑动土体整体下滑。 (3)极限滑动面位置需要通过试算来确定。
二、边坡稳定性分析的计算参数:(一)土的计算参数:
1、对于路堑或天然边坡取:原状土的容重γ,内摩擦角和粘聚力
2、对于路堤边坡,应取与现场压实度一致的压实土的
试验数据3、边坡由多层土体所构成
时(取平均值)c = i=1n c i ?i
i=1n ?
i
tanφ= i=1n ?i tgφi
i=1
n ?i
γ= i=1n γi ?i
i=1n ?i
第一节边坡稳定性分析原理
二、边坡稳定性分析的计算参数:
(二)边坡稳定性分析边坡的取值:
对于折线形、阶梯形边坡:取平均值。
(三)汽车荷载当量换算:
边坡稳定分析时,需要将车辆按最不利情况排列,并将车辆的设计荷载换算成当量土柱高,以?0表示:
第一章 总论
1、路面的要求:1)路面结构刚度、强度、稳定性满足要求,坚实耐久;2)路面表面平整、抗滑、少尘、低噪声。
2、路基的要求:1)路基整体稳定坚固;2)具有足够的强度和良好的水温稳定性。
3、我国公路用土依据土颗粒组成特征,土的塑性指标和土中有机质存在的请况,分为巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土四类。
4、公路用土的工程性质:1)巨粒土包括漂石和卵石,有很高的强度和稳定性,用以填筑路基是良好的材料,亦可用于砌筑边坡。2)级配良好的砾石混合料,密实程度好,强度和稳定性均能满足要求。3)砂土无塑性、透水性强、毛细上升高度小,具有较大的内摩擦系数,黏结性差,易松散,较难压实,压实后强度好、稳定性好。4)粉性土含有较多的粉土颗粒,干燥时虽有粘性,但易于破碎,浸水时容易成为流动状态;毛细作用强烈,毛细上升高度大(可达1.5m),在季节性冰冻区容易造成冻胀、翻浆等病害,属于不良的公路用土。5)粘性土粘性大,内摩擦角小,干燥时强度大,遇水承载能力低。6)重粘性土与粘性土的工程性质相似,不透水,粘聚力特强,塑性很大,干燥时很坚硬,施工时难以挖掘与破碎。
5、冻胀:积聚的水冻结后体积增大,使路基隆起而造成的面层开裂现象。
6、翻浆:冻胀土在温度升高后溶解,无法迅速排除,在行车荷载作用下,路基路面结构发生很大的变形,路基土以泥浆的形式从胀裂的路面缝隙中冒出的现象。
7、路基按其干湿状态不同,划分为四类:干燥、中湿、潮湿和过湿。
8、路基临界高度:指保证路槽底部80cm上部土层处于某种干湿状态,在最不利季节路槽地面距地下水位或地面积水位的最小高度。
9、路面结构的分层及层位功能:按照层位的功能不同分为:面层、基层和垫层。功能:1)面层具备较高的结构强度,抗变形能力,较好的水稳定性和温度稳定性,且应当耐磨,不透水且其表面还应有良好的抗滑性和平整度。2)基层是路面结构的承重层,应具有足够的强度和刚度和良好的扩散应力能力以及较好的平整度。3)垫层可改善土基的湿度和 状况,以保证面层和基层的强度、刚度和稳定性不受土基水温状况变化所造成的不良影响,也可将基层传下的车辆荷载应力加以扩散,以减小土基产生的应力和变形,同时也能阻止路基土挤入基层中,影响基层结构的性能。
探究公路工程路基稳定性
随着我国经济水平的不断提高,国家和政府部门对公路建设越来越重视。设计道路时考虑的因素包括很多方面,其中最重要的因素就是道路路基的稳定性。在道路的建设上,保证道路有坚实而稳定的路基状态,是路基设计过程中最重要的任务,也是保证车辆行驶安全的一个重要条件,因此对于道路路基设计过程中的稳定性进行研究具有非常重要的现实意义
1.公路工程路基的重要性
在公路工程中,路基是公路工程的基础,是道路的重要组成部份,路基承受着由路面传来的行车荷载。路基之所以重要,是因为路基的施工质量是影响路面质量的直接因素,也是影响路面使用寿命重要因素。路基的稳定性还进一步影响着交通安全事故和人身安全,于是我们必须给予路基的质量以及稳定的重视,充分认识到其对道路施工的重要性和关键性对于路基而言,最重要的便是需要保证其的强度和稳定性。纵观我国当前公路建设工程,其质量问题主要是出在路基上面,一旦路基出现质量问题,就会影响到公路工程质量,从而不利于道路的行车安全,更不利于我国经济的发展。路基的强度和稳定性是保证路面强度和稳定性的基本条件[1]。只有保证了路基的强度和稳定性,对路面结构的稳定将起到根本性的保证作用,否则尽管路面结构做的再好,也会出现早期破坏,缩短维修周期,造成经济上的浪费和社会效益上的损失。基加固处理后,可以使地基承载力满足要求,这样就可以在荷载作用下,公路地基就不会产生整体或局部剪切破坏,从而保证公路的正常使用与质量安全。
2.影响公路工程路基稳定性的因素
2.1地形因素
我国地形复杂,地形多样,有丘陵地区、高原地区、平原地区。路基是公路工程的基础工程,在进行路基施工的过程中,地形因素是影响路基稳定性的一个重要因素。我国地形的多样性使得我国公路路基工程面临着冻土、冰雪等危害,尤其是在一些多年冻土地区,冻土层容易受到水文、温度等因素的影响,从而使得冻土层的冰土融化,路基出现沉降等现象。
2.2人为因素 在我国当前公路工程路基施工过程中,施工人员以及施工现场管理对路基工程的稳定性有着决定性的作用。我国公路工程之所以会出现一些“豆腐渣”工程,其根本原因就是施工单位没有做好施工管理工作,不能做到科学的施工。一些施工人员的专业技术水平有限,不能根据施工现场进行科学指导,作业人员在缺少科学指导,作业行为就会有很大的随意性,从而使得路基的稳定性得不到保障。