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斜坡软弱地基路堤变形耦合特性对比

【摘要】:图4-28给出了4种地基条件下地基变形系数K随路堤分步建造而变化的关系。普通斜坡地基的地基变形系数K虽略微增加,但K值亦远小于1.0。水平软弱地基的地基变形系数K表现为先减小后增大,K值大小约为普通水平地基和普通斜坡地基的4倍,但低于斜坡软弱地基,且始终小于1.0,最大值仅为0.455。总体上看,地基变形系数K较小时,地基的侧向变形和竖向沉降绝对值不大。图4-284种地基条件下地基变形系数曲线

参照文献[17],不妨定义地基最大水平变形与最大竖向变形的比值为地基变形系数K。考虑到通常情况下水平变形、竖向变形较大值分别发生于下坡脚处地基剖面、地基顶面附近,故本节暂取下坡脚处地基剖面最大向外侧向变形与地基顶面最大竖向沉降之比值为地基变形系数K,该值无量纲。本节试图通过该系数描述地基侧向变形与竖向沉降两者之间的相互耦合、制约关系。

图4-28给出了4种地基条件下地基变形系数K随路堤分步建造而变化的关系。由图可见:随着路堤分步填筑,普通水平地基的地基变形系数K变化不明显,近乎为直线状,基本上维持在0.11左右。普通斜坡地基的地基变形系数K虽略微增加,但K值亦远小于1.0。这表明在填筑过程中,路堤坡脚处地基剖面最大侧向变形始终远小于地基顶面最大竖向沉降,且对于普通水平地基,侧向变形与竖向沉降增加幅度基本接近,对于普通斜坡地基,侧向变形增加幅度略大于竖向沉降。水平软弱地基的地基变形系数K表现为先减小后增大,K值大小约为普通水平地基和普通斜坡地基的4倍,但低于斜坡软弱地基,且始终小于1.0,最大值仅为0.455。这意味着在填筑过程中,水平软弱地基的侧向变形小于竖向沉降,但到填筑后期,侧向变形的增加幅度开始超过竖向沉降。斜坡软弱地基的地基变形系数K表现为持续单调快速增加,且填筑初期即略超过水平软弱地基,填筑后期,K值大于1.0。这表明在填筑过程中,侧向变形的增加幅度始终超过竖向沉降,甚至到填筑后期,侧向变形超过竖向沉降,侧向变形此时成为斜坡软弱地基路堤变形的主体。总体上看,地基变形系数K较小时,地基的侧向变形和竖向沉降绝对值不大。

图4-28 4种地基条件下地基变形系数曲线