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原文传递路基工程地震稳定性分析及优化措施研究

论文题名：	路基工程地震稳定性分析及优化措施研究
关键词：	路堤工程;地震稳定性;加筋格宾挡墙;倾斜挡土墙;剪切破坏
摘要：	5.12汶川特大地震强震区路基工程的震害资料，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1:0.15左右；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，倾斜一定程度后，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。
作者：	陈志安
专业：	防灾减灾工程及防护工程
导师：	姚令侃
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文