【正文】 因此在學(xué)習(xí)、參考大量國內(nèi)外文獻及規(guī)范基礎(chǔ)上，首先建立一高路堤工程模型，并初步提出兩種方案（放緩路堤邊坡和路堤內(nèi)部鋪設(shè)土工合成材料）以供選擇，繼而利用理正軟件分別對高路堤工程在正常工況及地震工況下進行穩(wěn)定性計算、分析，以確定最優(yōu)設(shè)計方案。所有參數(shù)均與前幾節(jié)設(shè)計相同，只是改變土工格柵材料長度。正常工況下控制參數(shù): 采用規(guī)范: 通用方法 計算目標: 安全系數(shù)計算 滑裂面形狀: 圓弧滑動法計算條件: 圓弧穩(wěn)定分析方法: 瑞典條分法 土條重切向分力與滑動方向反向時: 當下滑力對待 穩(wěn)定計算目標: 自動搜索最危險滑裂面 條分法的土條寬度: (m) 搜索時的圓心步長: (m) 搜索時的半徑步長: (m)坡面信息: 坡面線段數(shù) 6 坡面線號 水平投影(m) 豎直投影(m) 超載數(shù) 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 1超載1 (m) (m) 荷載() (度)其余計算參數(shù)如表31所示（未列參數(shù)基本按軟件默認參數(shù)取值），計算簡圖如圖31所示：表31 主要計算參數(shù)計算類型內(nèi)摩擦角粘聚力（kPa）重度(kN/m3)路基填土35520地基土3010021 圖 31 高路堤工程計算簡圖 高路堤工程穩(wěn)定性分析結(jié)果（1）正常工況下計算: 控制參數(shù)與初步設(shè)計相同，根據(jù)理正軟件分析，最不利滑動面見圖32：圖32 計算結(jié)果圖 滑動圓心 = (,)(m) 滑動半徑 = (m) 滑動安全系數(shù) = （2）地震工況下地震烈度為7度時計算結(jié)果： 控制參數(shù): 采用規(guī)范: 通用方法 計算目標: 安全系數(shù)計算 滑裂面形狀: 圓弧滑動法 地震烈度: 7 度 水平地震系數(shù): 地震作用綜合系數(shù): 地震作用重要性系數(shù): 地震力作用位置: 質(zhì)心處 水平加速度分布類型：矩形 最不利滑動面見圖33:圖33 計算結(jié)果圖滑動圓心 = (,)(m) 滑動半徑 = (m) 滑動安全系數(shù) = （3）地震工況下地震烈度為8度時計算結(jié)果：控制參數(shù): 采用規(guī)范: 通用方法 計算目標: 安全系數(shù)計算 滑裂面形狀: 圓弧滑動法 地震烈度: 8 度 水平地震系數(shù): 地震作用綜合系數(shù): 地震作用重要性系數(shù): 地震力作用位置: 質(zhì)心處 水平加速度分布類型：矩形最不利滑動面見圖34：圖34 計算結(jié)果圖 滑動圓心 = (,)(m) 滑動半徑 = (m) 滑動安全系數(shù) = （4）地震工況下地震烈度為9度時計算結(jié)果：控制參數(shù): 采用規(guī)范: 通用方法 計算目標: 安全系數(shù)計算 滑裂面形狀: 圓弧滑動法 地震烈度: 9 度 水平地震系數(shù): 地震作用綜合系數(shù): 地震作用重要性系數(shù): 地震力作用位置: 質(zhì)心處 水平加速度分布類型：矩形最不利滑動面見圖35：圖35 計算結(jié)果圖 滑動圓心 = (,)(m) 滑動半徑 = (m) 滑動安全系數(shù) = 以上情況是利用理正軟件計算得到的初步設(shè)計再各種工況下的路堤邊坡滑動安全系數(shù)，將以上結(jié)果列表顯示，見表32：表32 穩(wěn)定性分析結(jié)果正常工況 地震工況地震烈度7度地震烈度8度地震烈度9度從上表的各種工況下的滑動安全系數(shù)可以看出：本次初步設(shè)計的高路堤在正常工況下，不滿足《公路路基設(shè)計規(guī)范》要求，也不滿足《公路抗震規(guī)范》要求，因此本次設(shè)計的高路堤無論是正常工況還是地震工況都不滿足要求，需要進行優(yōu)化設(shè)計。第二部分利用一個路堤邊坡穩(wěn)定性分析的典型案例來熟悉、驗證這些原理。土的容重γ=18kN/m3，內(nèi)摩擦角φ=30176。法在堤頂B處作與堤頂水平線成夾角36176。28176。在堤頂B點作與堤頂水平線成夾角β2的直線BE，并與AE相交于E點（β1和β2角的數(shù)值，見表21）。對于圓弧滑裂面的總應(yīng)力法可得出基本正確的結(jié)果。假定兩相鄰?fù)翖l切向條間力和法向條間力之間存在1個對水平方向坐標的函數(shù)關(guān)系，根據(jù)整個滑動土體的邊界條件求出問題的解答。瑞典法通常使用總應(yīng)力強度指標，因此是一種總應(yīng)力分析方法，雖然也可以用于有效應(yīng)力分析，但因誤差較大，工程上很少使用。隔離體的靜力平衡可以是滑面上的力平衡或力矩的平衡。 砂性土坡的穩(wěn)定性分析 由砂性土構(gòu)成的土坡，包括黏聚力較小的黏砂土、砂土、礫石、碎石等邊坡，經(jīng)大量觀測發(fā)現(xiàn)，邊坡破壞時其破裂面近似平面，在斷面上近似直線，為了簡化計算這類土坡穩(wěn)定性分析采用直線破裂面法，并假定土坡破壞時，不穩(wěn)定土體沿平面破裂面整體滑動。路堤高16米，長約42米，汶川地震后路堤邊坡角附近有輕微鼓起，見圖116：圖116 落石工點處加筋土路堤本段路堤的特點也是在路堤內(nèi)鋪設(shè)土工格柵。橋梁直接震害主要有橋梁倒塌、落梁及梁體移位(橫移、縱移、平面轉(zhuǎn)動以及三者的組合)等。災(zāi)害造成21 條高速公路、16 條國省干線公路、104 km 農(nóng)村公路的路基路面、橋梁隧道等結(jié)構(gòu)物不同程度受損，104 km(其中高速公路近200 km、國省干線公路約3 800 km、104 km)，損壞國省干線橋梁670 座，總長45 323 m；其中隧道24 座，總長20 417 m，受損的客運站為395 個，其中國家級樞紐9 個、縣級站44 個。優(yōu)化設(shè)計有兩種方法：（1）放緩路堤邊坡坡度；（2）在路堤內(nèi)部鋪設(shè)土工合成材料即加筋土路堤。地震起始破裂點在汶川縣映秀鎮(zhèn)的龍門山中央斷裂，并在短時間內(nèi)沿龍門山斷裂帶的中央斷裂和前山斷裂迅速向北東方向破裂，形成長達近300km 的破裂帶。地震災(zāi)區(qū)受破壞的國道有3條：G31G21G212。下面介紹高路堤工程在地震作用下的震害特征：（1）普通高路堤 圖114所示的邊坡位于進入銀廠溝景區(qū)的公路邊路基外側(cè)由條石堆砌而成，地震中條石滾落，發(fā)生較大規(guī)模的坍塌，防護欄等遭到嚴重破壞，掉入了深谷。土坡穩(wěn)定性喪失，是由于土體內(nèi)部發(fā)生剪切作用并形成了貫通的滑動面，使土體沿此面滑動而破壞。 圖21　砂性土土坡為了保證土坡的安全性，Fs 值必須滿足《設(shè)計規(guī)范》的要求。(3)定義安全系數(shù)為滑裂面上所能提供的抗滑力矩之和與外荷載及滑動土體在滑裂面上所產(chǎn)生的滑動力矩和之比；所有力矩都以圓心0為矩心。 0時，推力作用點位置稍高于三分點處在被動區(qū)(滑體出口部分)，或稍低于三分點主動區(qū)(滑體上端部位)；如果坡面有超載，側(cè)向推力成梯形分布，推力線應(yīng)通過梯形的形心。我國工民建和鐵道部門在核算滑坡穩(wěn)定時使用非常廣泛，同樣適合于任意形狀的滑裂面。在光滑曲線滑裂面時，安全系數(shù)與畢肖普法十分接近，但遇到有軟弱夾層問題是，求得的安全系數(shù)偏大。38176。35176。在進行地震優(yōu)化設(shè)計以后，在發(fā)生與之相當?shù)幕玖叶鹊卣鹩绊憰r，位于一般地段的高速公路、一級公路工程，經(jīng)一般整修即可正常使用；位于一般地段的二級公路工程及位于軟弱粘性土層或液化土層上的高速公路、一級公路工程，經(jīng)短期搶修即可恢復(fù)使用，三、四級公路工程和位于抗震危險地段、軟弱粘性土層成液化土層上的二級公路以及位于抗震危險地段的高速公路、一級公路工程，保證橋梁、隧道及重要的構(gòu)造物不發(fā)生嚴重破壞。因此該滑面穩(wěn)定。（9） 具有圖文并茂的交互界面、計算書。仍然利用理正軟件來分析在正常工況和地震工況下路堤穩(wěn)定性，具體布置見簡圖311：311 加土工格柵后計算簡圖（1） 正常工況下計算結(jié)果： 控制參數(shù): 采用規(guī)范: 通用方法 計算目標: 安全系數(shù)計算 滑裂面形狀: 圓弧滑動法最危險滑面見下圖312：312 計算結(jié)果圖滑動圓心 = (,)(m) 滑動半徑 = (m) 滑動安全系數(shù) = （2） 地震工況下地震烈度為7度時計算結(jié)果： 控制參數(shù): 采用規(guī)范: 通用方法 計算目標: 安全系數(shù)計算 滑裂面形狀: 圓弧滑動法 地震烈度: 7 度 水平地震系數(shù): 地震作用綜合系數(shù): 地震作用重要性系數(shù): 地震力作用位置: 質(zhì)心處 水平加速度分布類型：矩形最不利滑面見圖313： 圖313 計算結(jié)果圖滑動圓心 = (,)(m) 滑動半徑 = (m) 滑動安全系數(shù) = （3） 地震工況下地震烈度為8度時計算結(jié)果： 控制參數(shù): 采用規(guī)范: 通用方法 計算目標: 安全系數(shù)計算 滑裂面形狀: 圓弧滑動法 地震烈度: 8 度 水平地震系數(shù): 地震作用綜合系數(shù): 地震作用重要性系數(shù): 地震力作用位置: 質(zhì)心處 水平加速度分布類型：矩形最危險滑面見圖314：314 計算結(jié)果圖滑動圓心 = (,)(m) 滑動半徑 = (m) 滑動安全系數(shù) = （4） 地震工況下地震烈度為9度時計算結(jié)果： 控制參數(shù): 采用規(guī)范: 通用方法 計算目標: 安全系數(shù)計算 滑裂面形狀: 圓弧滑動法 地震烈度: 9 度 水平地震系數(shù): 地震作用綜合系數(shù): 地震作用重要性系數(shù): 地震力作用位置: 質(zhì)心處 水平加速度分布類型：矩形最危險滑面見圖315：圖315 計算結(jié)果圖滑動圓心 = (,)(m) 滑動半徑 = (m) 滑動安全系數(shù) = 在初步設(shè)計基礎(chǔ)上，在路堤內(nèi)部鋪設(shè)8m土工格柵，將以上利用理正軟件計算結(jié)果結(jié)果列表34：表34 鋪設(shè)8m土工格柵后穩(wěn)定性分析結(jié)果正常工況 地震工況地震烈度7度地震烈度8度地震烈度9度從上表可以看出，在路堤內(nèi)部鋪設(shè)土工格柵后，滑動安全系數(shù)與初步設(shè)計相比有了提高，而本次優(yōu)化設(shè)計的高路堤在正常工況下，滿足《公路路基設(shè)計規(guī)范》要求；，不滿足《公路抗震規(guī)范》要求，因此在地震工況下也不滿足工程要求，需要繼續(xù)進行優(yōu)化設(shè)計，來滿足地震工況下的穩(wěn)定性要求?？蓽p少水流對坡體的沖刷，保護坡體安全。土工格柵的原材料多為聚乙烯、聚丙烯纖維，經(jīng)過拉伸形成有方形或矩形開孔的格柵板材，由于開孔尺寸大，適應(yīng)較大顆粒的填料，可以產(chǎn)生更大的摩擦力，建造更高的加筋土結(jié)構(gòu)。參考文獻[1] (JTGB012003) [2] (JTJ00489) [3] . [4] 梁鐘琪 ，土力學(xué)及路基(第二版). [5] [6] 趙永平，