【正文】 論文的完成與各位同學(xué)的支持與幫助是分不開(kāi)的 ，在此感謝xxx等同學(xué)的支持與幫助。致謝 本論文是在指導(dǎo)老師xxx教授的悉心指導(dǎo)下完成的。土工格柵是由橫肋、縱肋及網(wǎng)孔組成（圖31）。 土工合成材料主要有土工帶、土工網(wǎng)、土工格柵、織造型土工織物等。加筋土是指在天然填筑土料中加入條帶、纖維、網(wǎng)格、格構(gòu)等各種抗拉材料，這些材料通常稱(chēng)為筋材，因此叫做加筋土。結(jié)論本文是建立在汶川地震路堤工程震害調(diào)查的基礎(chǔ)上，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘察總結(jié)出汶川地震后路堤工程各種震害模式：路基邊坡開(kāi)裂、臌脹或局部坍塌。缺點(diǎn)：由于土工合成材料屬于化學(xué)合成材料，是高分子聚合物，存在老化問(wèn)題。（2） 路堤內(nèi)部鋪設(shè)土工合成加筋材料優(yōu)點(diǎn)：土工合成材料強(qiáng)度高，可大大提高邊坡的加固處理高度和陡度。（1）在路堤內(nèi)部鋪設(shè)12m長(zhǎng)土工格柵 控制參數(shù): 采用規(guī)范: 通用方法 計(jì)算目標(biāo): 安全系數(shù)計(jì)算 滑裂面形狀: 圓弧滑動(dòng)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(lèi)型：矩形最危險(xiǎn)滑面見(jiàn)圖321圖 321 計(jì)算結(jié)果圖滑動(dòng)圓心 = (,)(m) 滑動(dòng)半徑 = (m) 滑動(dòng)安全系數(shù) = (2) 鋪設(shè)15m長(zhǎng)土工格柵控制參數(shù): 采用規(guī)范: 通用方法 計(jì)算目標(biāo): 安全系數(shù)計(jì)算 滑裂面形狀: 圓弧滑動(dòng)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(lèi)型：矩形最危險(xiǎn)滑面見(jiàn)圖322：圖322 計(jì)算結(jié)果圖滑動(dòng)圓心 = (,)(m) 滑動(dòng)半徑 = (m) 滑動(dòng)安全系數(shù) = （3）鋪設(shè)20m長(zhǎng)土工格柵 控制參數(shù): 采用規(guī)范: 通用方法 計(jì)算目標(biāo): 安全系數(shù)計(jì)算 滑裂面形狀: 圓弧滑動(dòng)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(lèi)型：矩形最危險(xiǎn)滑面見(jiàn)圖323圖 323 計(jì)算結(jié)果圖滑動(dòng)圓心 = (,)(m) 滑動(dòng)半徑 = (m) 滑動(dòng)安全系數(shù) = 在地震烈度為9度時(shí)，通過(guò)改變土工格柵的長(zhǎng)度來(lái)分析路堤穩(wěn)定性，將理正軟件的計(jì)算結(jié)果將上面計(jì)算結(jié)果列入下表37：37 土工格柵長(zhǎng)度與路堤穩(wěn)定性土工格柵長(zhǎng)度12m15m20m穩(wěn)定性系數(shù) 從上面分析可以看出，地震工況下地震烈度為9度時(shí)，在土工格柵長(zhǎng)度大于12m后，最危險(xiǎn)滑動(dòng)面也發(fā)生了變化，隨著土工格柵長(zhǎng)度的增加，穩(wěn)定性系數(shù)增加較小，經(jīng)分析、計(jì)算發(fā)現(xiàn)鋪設(shè)20m長(zhǎng)土工格柵材料時(shí)，能滿足《公路抗震規(guī)范》要求。因此在下文中研究在地震烈度為9度時(shí)路堤的穩(wěn)定性，如果在烈度為9度時(shí)能達(dá)到規(guī)范要求，路堤在其他工況下自動(dòng)滿足穩(wěn)定性要求。 鋪設(shè)10m土工格柵后穩(wěn)定性分析由上面計(jì)算結(jié)果可知，鋪設(shè)8m土工格柵后，雖然滿足了正常工況下路堤穩(wěn)定性要求，但是地震工況下仍可能發(fā)生破壞，因此本節(jié)采用加長(zhǎng)土工格柵的方法來(lái)繼續(xù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。圖36 坡度優(yōu)化后計(jì)算簡(jiǎn)圖（1） 正常工況下計(jì)算結(jié)果： 控制參數(shù): 采用規(guī)范: 通用方法 計(jì)算目標(biāo): 安全系數(shù)計(jì)算 滑裂面形狀: 圓弧滑動(dòng)法 不考慮地震最不利滑動(dòng)面見(jiàn)圖37圖37 計(jì)算結(jié)果圖 滑動(dòng)圓心 = (,)(m) 滑動(dòng)半徑 = (m) 滑動(dòng)安全系數(shù) = （2） 地震工況下地震烈度為7度時(shí)計(jì)算結(jié)果： 控制參數(shù): 采用規(guī)范: 通用方法 計(jì)算目標(biāo): 安全系數(shù)計(jì)算 滑裂面形狀: 圓弧滑動(dòng)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(lèi)型：矩形最不利滑動(dòng)面見(jiàn)圖38：圖38 計(jì)算結(jié)果圖 滑動(dòng)圓心 = (,)(m) 滑動(dòng)半徑 = (m) 滑動(dòng)安全系數(shù) = （3） 地震工況下地震烈度為8度時(shí)計(jì)算結(jié)果： 控制參數(shù): 采用規(guī)范: 通用方法 計(jì)算目標(biāo): 安全系數(shù)計(jì)算 滑裂面形狀: 圓弧滑動(dòng)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(lèi)型：矩形最不利滑動(dòng)面見(jiàn)圖39：圖39 計(jì)算結(jié)果圖滑動(dòng)圓心 = (,)(m) 滑動(dòng)半徑 = (m) 滑動(dòng)安全系數(shù) = （4） 地震工況下地震烈度為9度時(shí)計(jì)算結(jié)果： 控制參數(shù): 采用規(guī)范: 通用方法 計(jì)算目標(biāo): 安全系數(shù)計(jì)算 滑裂面形狀: 圓弧滑動(dòng)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(lèi)型：矩形最不利滑動(dòng)面見(jiàn)圖310： 圖310 計(jì)算結(jié)果圖滑動(dòng)圓心 = (,)(m) 滑動(dòng)半徑 = (m) 滑動(dòng)安全系數(shù) = 以上是將坡度改變后的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，將結(jié)果列表33：表33 坡度優(yōu)化后穩(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，將高路堤下邊坡坡度放緩為1:，本次優(yōu)化設(shè)計(jì)的高路堤在正常工況下，在地震工況下地震烈度為，滿足《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》和《公路抗震規(guī)范》要求，因此本次優(yōu)化設(shè)計(jì)可滿足工程需要。下面再利用理正軟件詳細(xì)討論這兩種方法對(duì)路堤穩(wěn)定性的影響，并從中選出最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。 高路堤工程初步設(shè)計(jì) 高路堤工程設(shè)計(jì)參數(shù)與計(jì)算簡(jiǎn)圖 本部分初步設(shè)計(jì)一山區(qū)高路堤工程，由于路堤較高，因此路堤邊坡放三級(jí)平臺(tái)護(hù)坡，坡度均取1:。并有及時(shí)的提示指導(dǎo)、幫助用戶使用軟件。集三種方法于一體，用戶可以根據(jù)不同的要求采用不同的方法。理正巖土軟件采用瑞典條分法、簡(jiǎn)化Bishop法、JanBu法進(jìn)行圓弧破裂面穩(wěn)定計(jì)算，采用摩根斯頓?普賴斯法、簡(jiǎn)化Bishop法、簡(jiǎn)化JanBu法進(jìn)行折線破裂面穩(wěn)定計(jì)算，自動(dòng)搜索最危險(xiǎn)滑動(dòng)面，輸出安全系數(shù)彩色云圖；可完成支線破裂面穩(wěn)定計(jì)算；計(jì)算支線、圓弧組合滑動(dòng)面的剩余下滑力；考慮水浮力、滲透壓力、地震力、任意方向的附加里；提供三種土層模型。根據(jù)上表計(jì)算： Fs=（WIcosαIEhssinαi）tanφ+cl（WIsinαI+Ehscosαi）=tan30+17=，則本邊坡屬于穩(wěn)定。在輔助線上另找O2,O3,O4,O5四個(gè)圓心，按同法計(jì)算得 Fs2= ；Fs3= ；Fs4= ；Fs5=將五個(gè)圓心所確定的穩(wěn)定性系數(shù)作比較，見(jiàn)圖210： 圖210 穩(wěn)定性系數(shù)分析由此五個(gè)圓心的計(jì)算結(jié)果，得知最小安全系數(shù)為Fs4=[Fs]=，所定邊坡屬于穩(wěn)定。β2=35176。解：本算例按照瑞典條分法檢算土坡穩(wěn)定性。地震荷載采用靜力法計(jì)算。對(duì)構(gòu)造物的地震作用，應(yīng)根據(jù)路線等級(jí)及構(gòu)造物的重要性和修復(fù)（搶修）的難易程度，按表22進(jìn)行修正。用前面已敘述的方法確定臨界圓心的位置，尋找臨界圓弧，計(jì)算最小安全系數(shù)Fsmin，用以判別土坡的穩(wěn)定性。36176。36176。30′35176。β240176。26176。58′β129176。40′33176。表21 β1和β2角的數(shù)值邊坡坡度1:1:1:1:1:1:1:1:邊坡傾角α63176。當(dāng)填料為軟粘土（φ=0）時(shí)，最危險(xiǎn)滑動(dòng)圓的圓心位置即在E點(diǎn)；而當(dāng)φ0時(shí)，最危險(xiǎn)的圓心位置在DE線的延長(zhǎng)線上。這里介紹了用于邊坡穩(wěn)定分析計(jì)算的確定性分析方法，在邊坡穩(wěn)定性工程地質(zhì)評(píng)價(jià)方面，由于系統(tǒng)規(guī)模較大，評(píng)價(jià)指標(biāo)的類(lèi)型以及度量標(biāo)準(zhǔn)不同，評(píng)價(jià)信息不完整等原因，人們難以用確定性分析方法對(duì)它進(jìn)行精確的描述，因此在邊坡工程中我們可以根據(jù)實(shí)際需要選擇恰當(dāng)?shù)倪吰路€(wěn)定分析方法。目前的認(rèn)識(shí)水平還無(wú)法保證傳遞系數(shù)法在任何情況下都能提供準(zhǔn)確的答案。該法計(jì)算過(guò)程比較簡(jiǎn)單，可用手算或編制簡(jiǎn)單程序計(jì)算；但是實(shí)際計(jì)算時(shí)存在嚴(yán)重的收斂困難問(wèn)題。提出安全系數(shù)的的定義，通過(guò)假定土條件間的作用力為水平方向，求出土條底的法向力，通過(guò)力矩平衡方程確定安全系數(shù)。由于不考慮條間力的作用，對(duì)每一土條力和力矩的平衡條件是不滿足的，只能滿足整個(gè)滑動(dòng)土體的整體力矩平衡條件，因此產(chǎn)生的誤差使求出的安全系數(shù)偏低10%20%，并隨滑裂面圓心角和孔隙水壓力的增大誤差也增大。假定條間力的合力與上一土條底面相平行，根據(jù)力的平衡條件，逐條推導(dǎo)，直至最后一條土條的推力為零。對(duì)于任意形狀的滑動(dòng)面假定條間力方向的剎率為各種可能的函數(shù)，建立力和力矩的平衡方程。如果f(x)為一常數(shù)，其結(jié)果和斯賓塞相同。美國(guó)陸軍工程師團(tuán)法與斯賓塞法相似，但假定條間力合力方向是一個(gè)定值，等于土坡的平均坡度，可直接通過(guò)力的平衡方程來(lái)求得Fs。簡(jiǎn)布普遍條分法的計(jì)算公式圖25 簡(jiǎn)布普遍條分法圖26 有滲透孔隙水壓力的分布取第i號(hào)土條作為對(duì)象分析，如圖所示。 簡(jiǎn)布普遍條分法 簡(jiǎn)布普遍條分法將最初的圓弧法推廣到任意土坡滑動(dòng)面的情，通過(guò)假設(shè)土條間推力的作用點(diǎn)位置，合理解決問(wèn)題。畢肖普體提出的土坡安全系數(shù)的定義為：沿土體內(nèi)部，滑動(dòng)面上的抗剪強(qiáng)度Fs=τsT，并考慮了各土條側(cè)面存在著條間力。由于忽略了土條側(cè)面的作用力，它只能滿足滑動(dòng)土體整體力矩平衡條件，不滿足條塊的精力平衡條件，因此算出的穩(wěn)定安全系數(shù)比其它嚴(yán)格的方法可能偏低10%20%。(4)采用條分法進(jìn)行計(jì)算。此法構(gòu)成了近代土坡穩(wěn)定分析條分法的雛型。由于滑動(dòng)面是假定的，因而只有通過(guò)系統(tǒng)地求出一系列滑面發(fā)生滑動(dòng)時(shí)的破壞荷載，得出最小的破壞荷載，其中最小的破壞荷載要求的極限荷載與之相應(yīng)的滑動(dòng)面就是可能存在的最危險(xiǎn)的滑動(dòng)面。假設(shè)滑動(dòng)面已知，通過(guò)考慮滑動(dòng)面形成的隔離體的靜力平衡，確定沿著滑面發(fā)生滑動(dòng)時(shí)的破壞荷載，或者說(shuō)判斷滑動(dòng)面上的滑體的穩(wěn)定狀態(tài)或穩(wěn)定程度?！对O(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：“，如有充分資料或其他有利因素時(shí)。則土體的穩(wěn)定安全系數(shù)Fs為：Fs (21)式中： ——土的內(nèi)摩擦角(176。法向分力產(chǎn)生摩擦阻力，阻止土體下滑，稱(chēng)為抗滑力，其值為R = N大量觀察及量測(cè)證明：砂性土坡的滑動(dòng)面近似一平面，在橫斷面上近似一直線；而黏性土坡的滑動(dòng)面近似一圓柱面，在橫斷面上近似為圓弧狀。這是因?yàn)樽饔迷谠撁嫔系募羟辛_(dá)到并超過(guò)了該面上由抗剪強(qiáng)度而形成的抵抗土體滑動(dòng)的能力。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題做什么（報(bào)數(shù)量）怎么做技術(shù)路線第2章 路堤工程穩(wěn)定性分析與抗震設(shè)計(jì)原理 概述天然土坡或人工填筑的堤壩，在一定條件、地質(zhì)條件下，由于各種自然因素及人為因素的影響，破壞了土體內(nèi)部應(yīng)力的平衡，不穩(wěn)定土體在自重或外力作用下，沿途中某個(gè)面滑動(dòng)而導(dǎo)致土坡的破壞。（3）牛圈溝震源工點(diǎn)本段路堤位于牛圈溝震源處，路肩墻與路堤本體發(fā)生分離，路堤本體沿圓弧形滑面發(fā)生破壞。由此可見(jiàn)鋪設(shè)土工格柵的高路堤抗震性能良好。圖114 路基坍塌普通高路堤邊坡在地震作用下很容易失穩(wěn)破壞，尤其是在河岸或地下水豐富的沙質(zhì)地層上填筑路堤時(shí)，在強(qiáng)地震力作用下會(huì)發(fā)生沙土液化現(xiàn)象，從而造成路堤邊坡失穩(wěn)（2）都汶公路一高路堤工點(diǎn)，處于高烈度區(qū)。山區(qū)工程地質(zhì)條件非常復(fù)雜，地形地貌變化大，水量豐富，且地震活動(dòng)頻繁，因此對(duì)線路修建維修造成