铁路路基稳定性检算及沉降计算_铁路路基沉降观测

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稳定性检算与沉降检算

软土地基上路堤的滑动稳定性，可采用圆弧法分析检算，其稳定安全系数F应根据软土地基的特征和加固措施类型按下列不同情况计算： 软土层较厚，其抗剪强度随深度变化有很明显规律时：

(Sh)lF

T0iii式中 S0—————地基抗剪强度增长线在地面上的截距（kPa）;

λ———抗剪强度随深度的递增率（kPa/m）;

hi———地基分条深度（m）； li———分条的弧度（m）；

Ti———荷载与地基分条重力在圆弧上的切向分力（KN/m）。

当软土层次较多，其抗剪强度随深度变化无明显规律时，安全系数根据分层抗剪强度平均值计算：

FSl Tuiii式中

Sui———第i层的平均抗剪强度（kPa）。

当其中有较厚层，其抗剪强度随深度变化又有明显规律时，可按式（）和式（）综合计算。

当考虑地基固结时：

F(S0hi)liUNⅡitancuiT

i或

SFuiilUNⅡitancuiTi

式中 U———地基平均固结度；

NⅡi———填土重力和上部荷载在圆弧上的法向分力（KN/m）；

cui———第i层地基土固结不排水剪切的内摩擦角（）。

地基表层铺设土工合成材料加筋时，其承受的拉力应纳入抗滑力部分。

复合地基稳定性应根据滑弧切割地层及范围分别采用加固土（复合）或天然地基土抗剪强度指标进行检算。

软土层较薄或软土底部存在斜坡时，应检算路堤沿软土底部滑动的稳定性。

软土天然抗剪强度宜采用三轴不排水剪切实验、无侧限抗压强度、直剪快剪实验或十字板剪切实验确定。

路堤填筑临界高度宜根据稳定检算确定，也可用经验公式计算确定。

软土地基沉降量计算时，其压缩层厚度应按附加应力等于0.1倍自重应力确定。

。软土地基的总沉降量（S）可按瞬时沉降（Sd）与主固结沉降（Sc）之和计算。对泥炭土、富含有机质黏土或高塑性粘土地层，可根据情况考虑次固结沉降（Ss）。

主固结沉降（Sc）采用分层总和法计算时，应符合下列要求：(1)采用e—p曲线时应按下式计算：

Sc=i1ne0ie1ihi 1e0i式中 n———地基分层层数；

e0i———第i层土中点自重应力所对应的孔隙比；

e1i———第i层土中点自重应力与附加应力之和和对应的孔隙比； hi———第i层土的厚度（m）。

（2）采用e-lgp曲线时应按下列公式计算： 正常固结、欠固结条件下

Sc=hip0iPiCcilg()

Pcii11e0in式中

Cci——土层的压缩系数；

p0i——第i层土中点的自重应力（kPa）;

； e0i———第i层土中点的初始孔隙比（对应于Pci时）Pci———第i层土中点的前期固结压力，正常固结时Pci=p0i；

Pi———路堤荷载对第i层土中点的附加应力（kPa）。

超固结条件下

Sc=Sc’+Sc’’

利用原始压缩曲线和原始再压缩曲线分别确定土的压缩指数（Cc）和回弹指数（Cs），对有效附加应力P>Pc-P0的土层，其沉降量Sc’按下式计算：

Sc'

hiPciP0iPiCsilgCcilg P0iPcii11e0in对于PPcP0的土层，其沉降量Sc’’按下式计算：

Sc''hiP0iPiCsilg 1e0iP0ii1n式中 Csi土层的回弹指数。

对较均质土或复核地基，主固结沉降Sc也可按地基压缩模量进行计算，即

Sci1nPihi Esi式中

Esi第i层土或复核地基的压缩模量（kPa）。

地基总沉降量（S）中的瞬时沉降可不单独计算。将主固结沉降乘以修正系数（ms）来考虑瞬时沉降及其他因素的影响，即

SmsSc

式中 ms———修正系数，与地基条件、荷载强度、加荷速率等有关：对饱和软粘性土，采用堆载预压排水固结法处理时，其值宜取1.2~1.4；采用真空预压排水固结法或复核地基处理时，其值可取1.0~1.2。

双线路基地基沉降计算时，列车荷载可按单线有荷计算。

复核地基沉降量应包括复核地基加固区的压缩量和下卧土层的压缩量。地基工后沉降量，应根据加荷形式、加荷速率及地基加固措施等因素的影响进行计算分析，并根据观测资料进行调整。