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土工隔柵處理公路軟基理論分析方法
畢業論文
土工隔柵處理公路軟基理論分析方法
許 云
（青海交通職業技術學院，交通土木工程系，青海 西寧 810003）
摘 要：本文主要討論了用極限平衡法和有限元法分析法，研究土工隔柵處理公路軟基的理論分析方法，不同的方法有不同的適用條件和范圍，為設計和沉降觀測提供了理論依據。
關鍵詞：加筋 軟基 穩定安全系數
【文獻標識碼】A 【文章編號】1728-2462(2007)05-00076-03
公路軟基的處理方法很多，在軟土地基上修建公路，主要解決地基土的穩定和地基土的變形問題。隨著我國高速公路建設的蓬勃發展，作為加固軟土地基的土工隔柵獲得了越來越廣泛的應用。土工隔柵作為1種新型的巖土工程材料，質地柔軟、重量輕，其整體連續性好、抗拉強度高、耐腐蝕并且抗微生物侵蝕。使用土工隔柵來加固軟土地區路基，施工方便、造價低。土工格柵能與土很好的結合，將其至于土體內部、表面或各層土體之間，依靠織物筋材的抗拉特性，通過它與周圍土體間的摩擦和嵌固作用，改變了加筋土體內部應力場及位移場的分布，從而提高地基承載能力、減小路基的不均勻沉降并使路堤的穩定性得到提高<1>。在軟土地基上修筑路堤，應進行穩定性驗算與沉降計算。穩定性驗算與沉降計算應考慮在施工期及預壓期由于地基沉降而多填筑的填料增重的影響。穩定性驗算時，應采用圓弧條分法按照路堤施工期及公路營運期的荷載分別計算穩定安全系數，地基、路堤整體抗剪穩定性驗算應采用圓弧條分法，宜用總應力法或有效固結應力法，有條件時可用有效應力法（準比肖普法）計算穩定安全系數。當穩定安全系數小于規定容許值時因針對穩定性進行處治設計。
依據《公路軟土地基路堤設計規范與施工技術規范》在軟土地基上修筑路堤，應進行穩定性驗算與沉降計算。穩定性驗算時，應采用圓弧條分法按照路堤施工期及公路營運期的荷載分別計算穩定安全系數，當穩定安全系數小于規定容許值時因針對穩定性進行處治設計。
1、極限平衡法
極限平衡法是根據斜坡上的滑體或滑塊的力學平衡原理（即靜力平衡原理），分析斜坡各種破壞模式下的受力狀態，以及斜坡上的抗滑力與下滑力之間的關系來評價斜坡的穩定性。
由于其力學模型簡單，故已應用于大量的工程實踐中，積累了豐富的實際經驗，而且有依據規范的指導。目前是占主導地位的1種分析方法，優點在于力學模型簡單，使用方便，抓住問題的主要方面；已積累了豐富的經驗；有規范的指導；缺點是由于該方法沒有考慮到土體的應力1應變性質，不能求出失穩時土體內部各處的應力和應變，所求得的安全系數也只能反映已假定滑面（包括位置和形式）上其大小，并不能反映土坡的破壞機理，不能求出失穩時土體內部各處的應力與應變。所以，采用這種方法求出的是1種綜合性近似解答。
（1）解析法
解析法就是設筋材作用在地基土表面的剪力為αSud，α 為筋土作用系數，其取值有3種極端的情況：
（1）當α=1 時，筋材完全約束住了地基變形，即地基側向位移為0，地基承擔最大的向內剪應力。
（2）當α=0時，筋材對地基土施加的剪應力為0，此時筋材完全承擔了側向土壓力，但對地基表面無任何限制。
（3）當α=-1時，地基表面承受全部外推剪應力，地基側向變形達到極大值。軟土層支撐于堅硬下臥層上，在使用性能極限狀態下筋土變形是協調的，則地基土實際發揮的抗剪強度為：
Sud=Sum
[1]
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