鐵道工程電子教材-9路基的穩(wěn)定性分析(存儲版)
【正文】 小于 2 ‰；此外，還要做好防滲漏和防沖刷措施。具體結(jié)構(gòu)和布置情況可參照第八章和有關(guān)設(shè)計手冊。植物防護(hù)是一種施工簡單、費用低廉、保護(hù)生態(tài)的坡面防護(hù)措施。當(dāng)坡面受地表水流沖蝕產(chǎn)生沖溝，表層溜坍或剝落時，均可采用砌石護(hù)坡。由于是開挖建造，地質(zhì)條件對路基的穩(wěn)定有決定性影響。包括黃土、膨脹土、軟土、多年凍土等。 (3)路塹邊坡設(shè)計方法 路塹邊坡設(shè)計主要是確定邊坡坡度。當(dāng)路塹邊坡為幾層不同的土組成時，應(yīng)分別考慮其容重和強(qiáng)度進(jìn)行計算。水壓力 P 可按下式計算 圖916 塹頂開裂時的邊坡穩(wěn)定計算 (925) (二)碎石類土路塹 碎石類土路塹邊坡設(shè)計通常采用工程地質(zhì)法，根據(jù)土的成因、巖塊成分和大小、密實程度及其安息角，結(jié)合現(xiàn)場水文地質(zhì)條件和邊坡高度分析確定。 1 巖體完整情況 巖石主要結(jié)構(gòu)面傾角 i 小于摩擦角 , 則邊坡因巖石破壞而失穩(wěn)，垂直邊坡的極限高度可按下式估算 (926)式中 σ y ——巖石的單軸抗壓強(qiáng)度； γ ——巖石容重。其工作特點除了具有與普通路堤相同的各種自然條件外，還要受到水的浸泡、流水的沖刷和淘蝕。 當(dāng)浸水路堤的邊坡受到淘刷和波浪侵襲時，其路基標(biāo)高應(yīng)滿足路基設(shè)計規(guī)范，根據(jù)具體情況加強(qiáng)坡面和坡腳防護(hù)如護(hù)坡、導(dǎo)流丁壩、順壩等以保證邊坡的穩(wěn)定性。土條 i 處于滲流場中，滑弧 cd受滲透壓力 的作用，其值為流網(wǎng)等勢線與浸潤線交點或這一交點與下游水位的垂直高度 ，即。如圖 9 － 8 所示。第三類是塹坡（山坡）變形引起的破壞。按揟靜力法，用瑞典條分法計算在地震時邊坡的穩(wěn)定安全系數(shù)為 (920) 上述計算方法具有強(qiáng)的經(jīng)驗性?？砂聪率接嬎? (919)式中 — 水平地震影響系數(shù)； — 綜合影響系數(shù)，一般取 ； — 地震加速度分布系數(shù)； — 土條重及換算土條重。第二類是由路堤變開引起的破壞。當(dāng)水力坡降為 i時，作用于滑體上的總滲透力為，方向取該面積滲流的平均方向，作用點取在滲流面積的形心處。圖中弓形陰影部分的水體本身處于靜力平衡狀態(tài)，可以認(rèn)為這部分水體對邊坡的穩(wěn)定安全性不起影響。如用非滲水土，更應(yīng)嚴(yán)格控制填土的壓實度?？紤]到一定的安全度，巖體的內(nèi)摩擦角為 (927) 式中 φ——結(jié)構(gòu)面摩擦角； τ 、 σ ——巖石結(jié)構(gòu)面剪切實驗時的剪應(yīng)力和正應(yīng)力； K ——安全系數(shù)。因此，巖石路塹邊坡的穩(wěn)定分析應(yīng)按各種情況進(jìn)行詳細(xì)的分析。 b 。主要是采用圓弧法或折線法，對均質(zhì)土層或沿某一層面滑動的土體進(jìn)行檢算，從而確定坡率?！ ? 水文條件。包括各種巖質(zhì)和半巖質(zhì)巖層。設(shè)計時應(yīng)掌握有關(guān)水流特性，對防護(hù)建筑物基礎(chǔ)的設(shè)計應(yīng)特別重視。砌石防護(hù)適用于邊坡坡度緩于 1:1 的各類土質(zhì)邊坡。 路基坡面防護(hù)的工程措施應(yīng)根據(jù)具體的地質(zhì)水文及氣象等條件進(jìn)行。比如采取攔截、降低、匯集排泄等措施。 路基排水設(shè)備包括：排水溝、側(cè)溝、天溝、跌水、激流槽和緩流井等。此外，為了使基床部分的強(qiáng)度一致，防止發(fā)生不均勻沉落而引起軌道的病害，對于填石路堤應(yīng)在線路中心靠山一側(cè)不小于 2m ，路基面下 范圍內(nèi)挖除換填符合基床土的填料。 為了保證邊坡的穩(wěn)定性，安全系數(shù) F s 一般不小于 ，如有充分資料或其它有得因素時，可允許減小到 。但真正的最危險滑弧圓心還可能在最低點圓心的某一位置。 費蘭紐斯認(rèn)為，對于均勻粘性土坡，最危險滑動面一般通過坡腳。其斷面形式應(yīng)根據(jù)填料的物理力學(xué)地、邊坡高度、列車荷載和地基工程地質(zhì)條件等確定。所以邊坡部分填料應(yīng)選用抗風(fēng)化、能在水、溫變化中保持穩(wěn)定和對核心部分土體起疏干、增強(qiáng)作用的填料。從路堤的構(gòu)造可知，基床部分主要承受列車動荷載的動力作用，容易產(chǎn)生強(qiáng)度和變形等總是，因此這一部分須先用強(qiáng)度高的優(yōu)質(zhì)填料填筑并提高壓實度。 試算時，可先假定 F s ＝ ，由圖 9 － 6 查出各 θ i 所對應(yīng)的值。但直到畢肖普（ ）于 1955 年擔(dān)出了安全系數(shù)新定義，條分法這五方法才發(fā)生了質(zhì)的飛躍。另一途徑是仍以條分法為基礎(chǔ)，但對條塊間的作用力作一些可以接受的簡化假定。因 作用線能過滑弧圓心 O 點力矩為零，對邊坡不起滑動作用，但 決定著滑面上抗剪強(qiáng)度的大小。 采用分條法計算邊坡的安全系數(shù) F，如圖 9 － 4 所示，將滑動土體分成若干土條?；瑒用?AC上的力系有：促使邊坡滑動的滑動力矩 M s =W由于粘聚力的存在，粘性土邊坡不會像無粘性土坡一樣沿坡面表面滑動。當(dāng)深長比小于 ，可以把它當(dāng)作一個無限邊坡進(jìn)行分析。如果傾角 α 的平面 AC 面為土坡破壞時的滑動面，則可分析該滑動體的穩(wěn)定性。 一、邊坡穩(wěn)定性計算方法 在邊坡穩(wěn)定計算方法中，通常采用整體的極限平衡方法來進(jìn)行分析。但由于客觀和人為的多種因素的影響，在實際工作中，從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)到設(shè)計施工，能真正把吃苦工程當(dāng)作基礎(chǔ)、當(dāng)作一種土木結(jié)構(gòu)物對待是較困難的。因此，隨著高速、重載技術(shù)的發(fā)展，必須提高路基的設(shè)計嚴(yán)格控制工程質(zhì)量，從而保證提供一個穩(wěn)定可靠的下部基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。這里將主要介紹邊坡穩(wěn)定性分析的基本原理以及在某些邊界條件下邊坡穩(wěn)定的計算理論和方法。 sina和 則此時邊坡的穩(wěn)定程度或安全系數(shù) 可用抗滑力與下滑力來表示，即 為了保證土坡的穩(wěn)定性，安全系數(shù) Fs 值一般不小于 ，特殊情況下可允許減小到 。通過穩(wěn)定因數(shù)可以確定 α 和 φ 關(guān)系。建立在這一假定上穩(wěn)定分析方法稱為圓弧滑動法和圓弧條分法。 R，此外還應(yīng)有由摩擦力所產(chǎn)生的抗滑力矩，這里假定 φ ＝ 0 。 圖94 瑞典條分法 (1)土條的自。式中 l i 為第 i 條的滑弧長。 將作用在各段滑弧上的力對滑動圓心取矩，并分別將抗滑作用、下滑作用的力矩相加得出用在整個滑弧上的抗滑力矩以及滑動力矩的總和，即
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