單側(cè)反包式加筋土路堤準(zhǔn)黏聚力原理的合理性
發(fā)布時(shí)間：2021-03-03 10:55
以單側(cè)反包式加筋土路堤為研究對(duì)象,基于塑性極限分析上限法并引入土體剪切強(qiáng)度折減系數(shù),考慮拉筋拉斷和拔出2種破壞模式,給出了路堤邊坡穩(wěn)定性分析方法,并推導(dǎo)了相關(guān)計(jì)算公式。在此基礎(chǔ)上給出了基于路堤穩(wěn)定性加筋土等效為純土體時(shí)的準(zhǔn)黏聚力計(jì)算方法,并采用工程實(shí)例分析拉筋極限拉力、拉筋豎向間距、填土內(nèi)摩擦角、拉筋長(zhǎng)度、路堤高度及頂面荷載對(duì)準(zhǔn)黏聚力的影響。結(jié)果表明:拉筋極限拉力、拉筋長(zhǎng)度、拉筋間距、填土內(nèi)摩擦角對(duì)準(zhǔn)黏聚力的影響相對(duì)較大;傳統(tǒng)方法與本文方法得到的準(zhǔn)黏聚力計(jì)算值之比往往大于2;傳統(tǒng)方法確定的準(zhǔn)黏聚力值易過(guò)高估計(jì)路堤邊坡的穩(wěn)定性,一般不宜用于路堤邊坡穩(wěn)定性分析。
【文章來(lái)源】：鐵道建筑. 2020,60(10)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)
【部分圖文】：
加筋土路堤邊坡破壞模式示意
衢寧鐵路DK324工點(diǎn)在一自然斜坡地段填筑的單側(cè)反包式加筋土路堤方案如圖2所示。路堤高6.5 m，坡角為87°，路堤頂面作用68 k N/m的豎向壓力荷載。路堤填土內(nèi)摩擦角取31°，黏聚力取0，重度取18 k N/m3。水平拉筋采用土工格柵材料，以豎向間距0.3 m布置，共鋪設(shè)18層，每層長(zhǎng)度均為7.6 m，其中頂、底層拉筋到路堤頂面、底面的距離均為0.7 m；拉筋設(shè)計(jì)破斷拉力取24 k N/m，筋土界面黏聚力取2 k Pa。按照本文計(jì)算方法，得到路堤邊坡穩(wěn)定系數(shù)為1.323。同時(shí)，基于圓弧滑面假定采用水平條分的Fellenius法、簡(jiǎn)化Bishop法[16-17]計(jì)算得到路堤邊坡穩(wěn)定系數(shù)分別為1.294,1.312。可見(jiàn)，本文方法計(jì)算結(jié)果比這2種經(jīng)典的極限平衡法略大，但相對(duì)更接近于簡(jiǎn)化Bishop法結(jié)果，相對(duì)偏差為1%，說(shuō)明本文分析加筋土路堤邊坡穩(wěn)定性的方法具有合理性。
拉筋因素對(duì)準(zhǔn)黏聚力的影響見(jiàn)圖3。由圖3(a）可知：傳統(tǒng)方法計(jì)算的準(zhǔn)黏聚力隨著拉筋極限拉力增大呈線性增大；本文方法計(jì)算的準(zhǔn)黏聚力則在一定范圍內(nèi)呈這種特征，但當(dāng)拉筋極限拉力超過(guò)某一值后，準(zhǔn)黏聚力則幾乎不隨其改變。同時(shí)，傳統(tǒng)方法計(jì)算值明顯大于本文方法。就本工程而言，傳統(tǒng)方法與本文方法計(jì)算值之比在1.25以上，且隨著拉筋極限拉力增大該比值近似呈線性增長(zhǎng)。因此，本文方法相對(duì)于傳統(tǒng)方法偏于保守。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]水平柔性拉筋式重力墻-坡體地震整體穩(wěn)定性分析方法[J]. 肖世國(guó),劉航,于昕左. 巖土力學(xué). 2020(06)
[2]加筋重力式擋土墻主動(dòng)土壓力的上限分析方法[J]. 周應(yīng)兵,陳廷君,劉大偉,郭瑞,肖世國(guó). 鐵道建筑. 2019(04)
[3]考慮摩擦損耗的加筋擋土墻臨界高度研究[J]. 龍建輝,焦姍,王曉婭. 土木工程學(xué)報(bào). 2018(01)
[4]水平條分法下邊坡穩(wěn)定性分析與計(jì)算方法研究[J]. 鄧東平,李亮. 巖土力學(xué). 2012(10)
[5]基于強(qiáng)度折減技術(shù)的加筋路堤穩(wěn)定性極限上限分析[J]. 石挺豐,趙煉恒. 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2011(02)
[6]加筋土路堤穩(wěn)定的極限分析[J]. 闕云,凌建明,袁燕. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(08)
[7]上限法分析加筋土擋墻破裂面及臨界高度[J]. 徐俊,王釗. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2006(01)
[8]用有限元強(qiáng)度折減法求邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)[J]. 趙尚毅,鄭穎人,時(shí)衛(wèi)民,王敬林. 巖土工程學(xué)報(bào). 2002(03)
[9]加筋擋土墻的極限分析方法及離心模型試驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 章為民,蔡正銀,賴忠中. 水利水運(yùn)科學(xué)研究. 1995(01)
本文編號(hào)：3061145
【文章來(lái)源】：鐵道建筑. 2020,60(10)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)
【部分圖文】：
加筋土路堤邊坡破壞模式示意
衢寧鐵路DK324工點(diǎn)在一自然斜坡地段填筑的單側(cè)反包式加筋土路堤方案如圖2所示。路堤高6.5 m，坡角為87°，路堤頂面作用68 k N/m的豎向壓力荷載。路堤填土內(nèi)摩擦角取31°，黏聚力取0，重度取18 k N/m3。水平拉筋采用土工格柵材料，以豎向間距0.3 m布置，共鋪設(shè)18層，每層長(zhǎng)度均為7.6 m，其中頂、底層拉筋到路堤頂面、底面的距離均為0.7 m；拉筋設(shè)計(jì)破斷拉力取24 k N/m，筋土界面黏聚力取2 k Pa。按照本文計(jì)算方法，得到路堤邊坡穩(wěn)定系數(shù)為1.323。同時(shí)，基于圓弧滑面假定采用水平條分的Fellenius法、簡(jiǎn)化Bishop法[16-17]計(jì)算得到路堤邊坡穩(wěn)定系數(shù)分別為1.294,1.312。可見(jiàn)，本文方法計(jì)算結(jié)果比這2種經(jīng)典的極限平衡法略大，但相對(duì)更接近于簡(jiǎn)化Bishop法結(jié)果，相對(duì)偏差為1%，說(shuō)明本文分析加筋土路堤邊坡穩(wěn)定性的方法具有合理性。
拉筋因素對(duì)準(zhǔn)黏聚力的影響見(jiàn)圖3。由圖3(a）可知：傳統(tǒng)方法計(jì)算的準(zhǔn)黏聚力隨著拉筋極限拉力增大呈線性增大；本文方法計(jì)算的準(zhǔn)黏聚力則在一定范圍內(nèi)呈這種特征，但當(dāng)拉筋極限拉力超過(guò)某一值后，準(zhǔn)黏聚力則幾乎不隨其改變。同時(shí)，傳統(tǒng)方法計(jì)算值明顯大于本文方法。就本工程而言，傳統(tǒng)方法與本文方法計(jì)算值之比在1.25以上，且隨著拉筋極限拉力增大該比值近似呈線性增長(zhǎng)。因此，本文方法相對(duì)于傳統(tǒng)方法偏于保守。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]水平柔性拉筋式重力墻-坡體地震整體穩(wěn)定性分析方法[J]. 肖世國(guó),劉航,于昕左. 巖土力學(xué). 2020(06)
[2]加筋重力式擋土墻主動(dòng)土壓力的上限分析方法[J]. 周應(yīng)兵,陳廷君,劉大偉,郭瑞,肖世國(guó). 鐵道建筑. 2019(04)
[3]考慮摩擦損耗的加筋擋土墻臨界高度研究[J]. 龍建輝,焦姍,王曉婭. 土木工程學(xué)報(bào). 2018(01)
[4]水平條分法下邊坡穩(wěn)定性分析與計(jì)算方法研究[J]. 鄧東平,李亮. 巖土力學(xué). 2012(10)
[5]基于強(qiáng)度折減技術(shù)的加筋路堤穩(wěn)定性極限上限分析[J]. 石挺豐,趙煉恒. 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2011(02)
[6]加筋土路堤穩(wěn)定的極限分析[J]. 闕云,凌建明,袁燕. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(08)
[7]上限法分析加筋土擋墻破裂面及臨界高度[J]. 徐俊,王釗. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2006(01)
[8]用有限元強(qiáng)度折減法求邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)[J]. 趙尚毅,鄭穎人,時(shí)衛(wèi)民,王敬林. 巖土工程學(xué)報(bào). 2002(03)
[9]加筋擋土墻的極限分析方法及離心模型試驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 章為民,蔡正銀,賴忠中. 水利水運(yùn)科學(xué)研究. 1995(01)
本文編號(hào)：3061145
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