斜坡软弱地基路堤变形机理复杂,影响因素众多。相关人员对在不同的软弱层特性影响下斜坡软弱地基路堤的变形规律有何变化,不同的影响因素在变形中所占的权重如何等均缺乏统一认识,从而直接影响了工程措施的科学选择,极大地增加了工程风险及造价。......
2023-10-03
斜坡软弱地基表面或松软层底部,具有一定坡度的向外的斜坡[32],这意味着在其上填筑路堤,因对称性丧失,易发生向下坡脚方向的侧向变形,需考虑采取抗滑桩等支挡措施;另外,地基土体松散,强度低、压缩性较高[32],在路堤长带状柔性荷载的作用下,地基(主要是表面软弱层)将产生较大的竖向压密沉降,需要采取复合地基等强化措施。张良等[33]通过离心模型试验,研究了无措施、打入桩、抗滑桩等三种工况下桩间土截面斜坡软弱层内的位移场规律,未获得路堤堤身的位移场、桩身的内力分布及潜在滑动面性态(包括滑动面形状、稳定安全系数等);蒋鑫[1]等通过数值模拟研究了抗滑桩加固斜坡软弱地基路堤后斜坡软弱层的位移场及桩身内力、变形等;尤昌龙等[34,25]结合碎石桩加固内昆铁路高原斜坡软土地基的工程实践,提出了“强基固本、治软抗滑”的技术措施以确保斜坡路基稳定性;刘金龙等[27]进行了抗滑桩加固倾斜软弱地基路堤的平面应变有限元分析,但未给出抗滑桩桩身内力分布;罗强等[10]开展了水泥土搅拌法加固斜坡软弱土地基的离心模型试验研究,提出了不等间距的布桩模式,以有效调整桩土压力的分布。
以上的研究均仅单一地研究碎石桩或抗滑桩加固斜坡软弱地基路堤的机理,未涉及碎石桩与抗滑桩的联合加固,有可能碎石桩形成复合地基后再实施抗滑桩与天然地基直接实施抗滑桩两者的工作机理有所差异。针对地基处理、挡护结构相互结合的工程对策已运用于工程实践[34,25],该方面理论研究远滞后于工程实践的现状,本节在文献[1]的基础上,运用三维快速拉格朗日有限差分法软件FLAC3D,模拟碎石桩与抗滑桩实施、路堤水平分层分步建造的动态施工力学行为,建立碎石桩与抗滑桩联合加固斜坡软弱地基路堤的数值分析模型,获得土体的变形、抗滑桩的内力与变位,并引入正交试验设计方法,讨论碎石桩加固导致斜坡软弱层土体重度、黏聚力和内摩擦角等因素变化对抗滑桩桩身最大弯矩的影响权重,借此研究碎石桩与抗滑桩联合加固斜坡软弱地基路堤的工作机理。
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斜坡软弱地基路堤变形机理复杂,影响因素众多。相关人员对在不同的软弱层特性影响下斜坡软弱地基路堤的变形规律有何变化,不同的影响因素在变形中所占的权重如何等均缺乏统一认识,从而直接影响了工程措施的科学选择,极大地增加了工程风险及造价。......
2023-10-03
近年来,钢筋混凝土抗滑桩亦在斜坡软弱地基填方工程中获得应用,其基本做法是填方坡脚下沿纵向间隔排列抗滑桩,抗滑桩穿过表层斜坡软弱层与下卧刚硬层固结。张良等[26]对斜坡软弱地基路堤采用抗滑桩加固、打入桩加固等工况开展了土工离心模型试验,重点研究了路堤荷载作用范围内斜坡软弱地基的变形响应,但未关注抗滑桩内力分布、变位等力学响应。......
2023-10-03
而经系梁式桩网结构加固后,随着路基的逐层填筑,其安全系数逐渐增大,当填筑至第5层后,安全系数较高且相对保持稳定。此过程中,最小安全系数为Fs=1.644,显然满足Fs≥1.45的规范要求,系梁式桩网结构加固对提高斜坡软弱地基路堤安全性方面效果显著。相比无处治措施,经系梁式桩网结构加固处治后,其路基顶面的最大沉降、差异沉降分别减小约88.7%、90.3%,系梁式桩网结构可显著削减斜坡软弱地基路堤的沉降及差异沉降。......
2023-10-03
《铁路路基设计规范》[45]要求,软土及其他类型厚层松软地基上路堤的稳定性、工后沉降不满足要求时,应进行地基处理并与基底处理相协调。表1-5公路路基设计规范软土地基上路基容许工后沉降[46]单位:m可见,软土地基路堤设计须关注沉降和稳定,设计规范给出了沉降的计算方法,明确提出了工后沉降的控制标准,但在设计中仍未专门强调针对侧向变形的控制,仅需在施工时进行动态监测。......
2023-10-03
表1-1不同地面横坡下斜坡地基处治措施[45,46]表1-2高路堤与陡坡路堤稳定安全系数[46]注:区域内唯一通道的三、四级公路重要路段,高路堤与陡坡路堤稳定安全系数可采用二级公路的标准。《公路路基设计规范》[46]指出:针对陡坡路堤,应在掌握场地水文地质条件、填料来源及其性质的基础上,进行地基处理、结构形式、排水设施、边坡防护等综合设计。铁路及公路路基设计规范同时指出陡坡路堤应设排水措施,并采取防渗加固措施。......
2023-10-03
6.3.3.1反压护道反压护道是在斜坡软弱地基路堤的下坡脚一侧填筑适当高度和宽度的护道,在护道荷重的作用下,加宽荷重分布宽度,减少地基上的单位荷重,因路堤荷重可使路堤下坡脚侧地基有被挤出隆起的趋势得以平衡,从而保证路堤的稳定。......
2023-10-03
普通斜坡地基、斜坡软弱地基路堤顶面竖向位移不再呈对称分布,在下坡脚一侧达到最大,其值分别为21.5 mm和92.0 mm,后者是前者的4.3倍;差异沉降分别为3.3 mm和23.0 mm,后者是前者的7.0倍。......
2023-10-03
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