路基边坡浅层稳定的骨架防护效应及结构优化

摘要：

为掌握骨架防护结构对路基边坡浅层土体稳定性影响,在无限斜坡浅层稳定计算模型基础之上,针对矩形横、竖骨架与浅层滑动土体相互作用特点,提出坡面土体沿骨架底部剪切滑动、横骨架挡土被动破坏的两种模式,并推导相应转换阈值lsp方程,建立骨架抗力作用下的边坡浅层稳定安全系数Fs的表达式.以横骨架挡土抗力E和骨架底部摩阻力为主要荷载,构建以圬工量为目标函数,骨架强度和浅层稳定安全系数为约束条件的结构优化模型.研究表明:骨架竖向净距lv<lsp为底部剪切滑动模式,E随lv线性变化至最大为被动土压力Ep,lv≥lsp时开始进入挡土被动破坏模式,E=Ep;单位防护面积所用圬工量相同时,增大骨架截面厚度h较增大宽度b、减小lv较减小横向净距lh能获得更大的Fs,但对骨架结构强度要求更高;lv=lsp是单位防护面积所用圬工量最小对应周长最短的骨架竖向最优布置净距,lh合理值可根据骨架截面施工构造限值确定.

关键词：路基边坡、破坏模式、浅层稳定性、骨架防护效应、结构优化

所属期刊栏目：39

分类号：TU43(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973计划2013CB036204;国家自然科学基金51408491

在线出版日期：2017-08-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：133-141