路基工程地震稳定性研究及其优化措施的分析.pdf

,为研究强震区路基工程的抗震稳定性研究提供了罕有的条件。地震下,保障路基工程的稳定性,为灾后抢通救援提供畅通的交通,这是我们应该从汶川特大地震中汲取的经验教训。路堤工程由于造价低、容易抢通,应该是线路通过主要活动断裂带时首选的工程类型,但路堤存在占用土地量大、坡脚回收不便控制等缺点,这就要求我们研究抗震稳定性好、坡度易于控制的新型结构型式;在汶川地震震区公路灾害调查中发现,强震作用下挡土墙发生倾斜变形的现象很普遍,这对我们研究倾斜挡土墙的稳定性,以及如何采取实用有效的措施修复倾斜挡墙的稳定性,很有必要。通过以上研究,以期对山区震区路基工程地震稳定性分析及优化措施提供一点参考。本文的主要研究内容和结论有:(1)本文按照规范要求,对一般路堤,4m~20m不同高度的路堤,进行了稳定性分析,并研究了路堤分级设置高度和护坡道的设置宽度对稳定性的影响,计算结果表明:8m及8m以下的路堤在9度地震烈度下是稳定的,没必要考虑加筋;8m以上的一般路堤,在9度地震烈度下,不满足规范要求,考虑加土工格栅,提高抗震稳定性:从最危险滑裂面看出,路堤的破坏都是浅层的滑裂破坏:分级设置高度越小,路堤稳定性安全系数越大,综合考虑抗震稳定性和占地面积,对一般路堤(20m及以下)建议采用上部高度为8m,设置一阶护坡道,然后一坡到底的方式:护坡道的宽度越大,相当于整体路堤坡度放缓,整体稳定性越高。(2)结合雅泸高速高填路堤设计图,探讨高填路堤的优化加筋方式,比较传统加筋和布设短筋这两种方式,计算表明,这两种方式均能保证路堤整体稳定性和控制破裂面的位置,布设短筋的优化方式既可以节约筋材的使用量,又能有效的阻止接近路面的路堤坡面的滑裂,保障道路的正常使用,故建议采取布设短筋的优化方式。(3)本文在NCMA法基础上,结合国内相关技术规范,推导了加筋格宾挡墙在正常工况、地震工况及陡坡路基下稳定性计算公式,并运用matlab数值计算软件编制了相应的程序,就典型路肩式加筋格宾挡墙工点,研究了加筋格宾挡墙高度和坡面坡度的变化对稳定性的影响,以及地震工况下,加筋格宾挡墙面板单元与单元之间,在没有连接的情况下,计算了挡墙局部剪切破坏的安全系数,以上研究表明:加筋格宾挡墙在不同高度和不同坡度下抗震稳定性均较好,能满足边坡支挡不同高度和坡度的要求,是一种良好的支挡型式,在正常工况下外部稳定性远超出规范要求值,内部稳定性(抗拔和抗拉)均能满足要求:在7、8度地震工况下,外部稳定性满足规范要求;在设计墙高和墙面坡度时,还应考虑基底应力的验算,最合适的墙面坡度在1:;9度地震工况下,12m及以下挡墙是稳定的,挡墙局部稳定性呈现自墙项到墙底局部稳定性越来越小,出现了靠近墙底的局部稳定性小于整体抗滑移稳定性,故建议强西南交通大学硕士研究生学位论文第lI页震设防区加强底部格宾单元之间的连接。(4)在震后修建的蒲虹公路稳定性评估调查基础上,研究了倾斜挡墙稳定性计算方法,通过对蒲虹公路倾斜的挡墙工点计算,发现倾斜变形的挡墙稳定性较原始设计降低明显,倾斜~定程度后,不能满足规范要求,针对山区公路建设中弃方较多的条件,提出了运用墙前覆土修复倾斜挡墙稳定性的措施,计算结果表明:墙前覆土这种措施对恢复倾斜挡墙稳定性效果显著,并建议有条件的山区公路合理保护挡墙墙前覆土,这有利于挡墙的稳定性。关键词:地震震区;地震稳定性;路堤工程;加筋格宾挡墙:倾斜挡土墙:,however,upiesalargeamountoflandandtheslopetoeis