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专业知识(二)辅导:路基的稳定性计算方法(二)

2023-09-01 来源:个人技术集锦
【例题13】对于⽤下列材料填筑的路堤,可⽤直线滑动⾯法进⾏边坡稳定性验算的是( )。 A、砾⽯; B、砂;

C、粉质粘⼟; D、粉⼟; 答案:A、B

【例题14】由黏性⼟填筑的路堤在滑坍时的破裂⾯形状为( )。 A、⼀直线; B、⼀平⾯; C、⼀圆弧; D、⼀曲⾯; 答案:D

【例题15】对⾼路堤的边坡稳定性验算应( )。

A、只对整个路堤边坡进⾏稳定验算; B、只对上层边坡进⾏稳定验算;

C、对整个路堤边坡进⾏稳定验算,还应对上层边坡进⾏稳定验算; D、视具体情况⽽定;答案:C 【例题16】在边坡稳定性验算时可采⽤瑞典条分法或毕肖普法,⼆者的根本区别是( )。 A、瑞典条分法属直线滑动⾯法,⽽毕肖普法属圆弧滑动⾯法; B、 瑞典条分法按总应⼒法计算,⽽毕肖普法按有效应⼒法计算; C、瑞典条分法计算结果偏于安全,⽽毕肖普法则接近实际;

D、瑞典条分法不考虑各⼟条间的侧向⼒作⽤,⽽毕肖普法则考虑到各⼟条间的侧向⼒作⽤; 答案:D

(4)强度参数选⽤

分析⼟⼯构筑物边坡稳定,是保证边坡在⼟的⾃重、坡顶荷载、⼟体内渗流⼒及其他外荷载(如地震⼒)作⽤下的稳定性。由于⼟颗粒间连接强度远低于颗粒本⾝强度,因此⼟体边坡破坏是⼀部分⼟体相对另⼀部分⼟体,沿某⼀⾯产⽣相对移动,即⼟体破坏是剪切破坏。分析边坡稳定将会遇到⼟的抗剪强度指标选取、剪切滑动⾯形状、位置及稳定安全系数选择⽅法等⼀系列问题,只有在解决上述基本问题的基础上,才能进⼀步讨论如何考虑⼟体在渗流⼒、地震⼒等作⽤下的稳定性分析⽅法。

在分析⼟⼯结构边坡稳定时有两种计算思路。⼀种是有效应⼒法,另⼀种是总应⼒法。当计算中将⼟体中孔隙⽔压⼒、渗流压⼒,作为⼟体剪切滑动⾯上的作⽤⼒进⾏稳定分析,这就是有效应⼒分析⽅法。⽽总应⼒分析则是不考虑上述两种压⼒在滑动⾯上的作⽤。对于重要的饱和填⼟⼟坡,如挡⽔堤坝等⼟⼯构筑物,应采⽤有效应⼒分析;对于⼀般⼟⼯构筑物,为了免去计算⼟体孔隙⽔压⼒分布、消散过程及分析⼟体渗流流等较繁⼯作,使计算简化,也可使⽤总应⼒法。有效应⼒法与总应⼒法的实质差别,在于计算中前者引⽤的是颗粒间实际存在的有效应⼒,⽽后者分析的却是⼟颗粒及⽔两相集合体单位⾯积上总和应⼒,它不能区分在单位⾯积上有多少⼒是由⼟颗粒承担,有多少⼒是由⽔压⼒平衡。

与上述两种分析思路相对应,在进⾏⼟的抗剪强度指标测定上,也分为按⼟颗粒间有效应⼒计算和只考虑试样单位⾯积上总应⼒的两种测试指标。前者为有效应⼒指标,后者为总应⼒指标。对于饱和黏性⼟,有效应⼒指标黏聚⼒⽤C/表⽰,内摩⾓⽤φ/表⽰。可以⽤三轴固结排⽔剪(CD)⽅法测定,或者⽤量测剪切过程中孔隙⽔压⼒的固结不排⽔剪(CU)⽅法测定。⼟的抗剪强度总应⼒指标习惯上⽤C、φ表⽰。⽤三轴仪测定总应⼒指标,在不固结不排⽔条件下(UU)测定的指标常⽤Cu、φu表⽰,此时试样上的有效应⼒仅为固结前初始应⼒,试验过程中所加固结压⼒及垂直压⼒,均由孔隙⽔压⼒平衡,⼟的抗剪强度组成仅为黏聚⼒Cu,理论上φu=0。⽤不测孔压的三轴固结不排⽔剪条件(CU)测定的指标⽤Ccu、φcu表⽰。试验过程中所加周压⼒已转化成粒间有效应⼒,⽽所加垂直压⼒转化为粒间有效应⼒,⼟的抗剪强度是由黏聚⼒Ccu及摩阻⼒σtanφcu组成,σ为法向总应⼒。

⼟的抗剪强度指标⼤⼩,与⼟的颗粒矿物组成,颗粒形状、尺⼨,粒径级配,孔隙⽐,⼲重⼒密度及⼟中含⽔量等许多因素有关,但是对于同⼀种⼟,由于采⽤不同试验条件,所得到的抗剪强度指标,如内摩擦⾓可以不相同。对于三轴试验有,φ/>φcu>φu的关系。

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