铁路路堤稳定性极限状态设计方法研究
——以水泥土搅拌桩复合地基为例
2016-05-08徐光黎赵新益胡小庆
铁道学报 2016年4期
陈 胜,徐光黎,赵新益,陈 琳,胡小庆
(1. 中国地质大学 工程学院,湖北 武汉 430074;2. 中国地质大学 岩土钻掘与防护教育部工程研究中心,湖北 武汉 430074;3. 中铁第四勘察设计院集团有限公司,湖北 武汉 430063)
铁路路基处理设计从传统的定值设计法转轨为极限状态设计法,是一项复杂的系统工程,欧洲与日本已经进行了较深入的研究并制定了相关规范[1-3]。但目前国内相关研究较少。因此,开展铁路工程地基处理极限状态设计方法研究意义重大,而且是必要的。
水泥土桩在目前的铁路中得到大量应用。在对当前设计条件下的水泥土桩铁路复合地基稳定安全度水准校核的基础上,选取既有铁路工程地基处理的代表性工点,对比分析安全系数法和极限状态法的设计结果,建立两者的关系,并校核和完善极限状态设计方法,结合现场实测参数,优化分项系数,为铁路工程地基处理极限状态设计方法提供参考。
1 铁路路基稳定性极限状态方程
文献[4]规定,柔性桩处理的复合地基一般采用圆弧滑动法进行整体稳定性计算,在列车荷载和路堤荷载作用下,滑动面上的桩体和土体发生剪切破坏,采用瑞典条分法验算地基稳定状态,如图1所示。

图1 圆弧滑动法整体稳定性计算示意
若圆弧上的抗滑力为Rd,滑动力为Sd,则地基稳定极限状态方程为
Rd-Sd=(∑Si+∑Sj+T)-Pt
( 1 )
式中:i、j为土条编号,i表示土条底部的滑裂面在地基土层内,j表示土条底部的滑裂面在路堤填料内;Rd为作用于滑动面上总抗滑力设计值;……
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