考虑多层软土地基固结的路堤整体稳定性分析方法
2021-08-08张瑜肖世国
铁道建筑 2021年7期
张瑜 肖世国
1.西南交通大学地质工程系,成都610031;2.西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室,成都610031
实际路基工程中常涉及软土地基[1-2],软土地基上路堤稳定性是工程实践中关注的一类重要问题。然而,由于软土地基的排水固结过程较长,在路堤填筑完成后地基土的强度往往并没有充分发挥[3]。因此,地基土的固结度是路堤-地基整体稳定性分析中的关键因素,应充分考虑。
关于单一软土地基固结问题,Terzaghi提出了著名的饱和土体一维固结理论[3],Biot[4]进一步建立了三维固结理论。在此基础上,文献[5-11]研究了双层地基的一维固结问题,给出了荷载随时间任意变化及起始孔压沿深度任意分布情况下双层地基一维固结解答,讨论了双层地基一维固结特征,并计算分析了实际工程中的地基沉降。但相关方法尚未用于路堤-地基整体稳定性分析中。对于考虑固结度的地基稳定性分析的方法主要为有效应力法和有效固结压力法。有效应力法可得出土体抗剪强度与有效应力增量之间的关系表达式,但在工程中很难估算出孔隙水压力准确值,因此限制了该法的实际应用。有效固结压力法考虑土体压缩而忽略剪缩效应引起的强度增长,在抗剪强度表达式中体现了土体抗剪强度增量与主应力增量及点固结度之间的关系。
实际上,除了单层和双层地基外,多层地基在工程实践中更为常见。因此,本文基于以往的双层地基一维固结计算方法,以三层为例进一步拓展分析多层地基的竖向固结问题,推导任意时刻地基不同点处抗剪强度与该点固结度的函数关系式。……
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