公路跑道粉 砂土路堤边坡稳定性 浅析

 　摘 要：公路建设涉及多方面，公路跑道是其中的一项内容。文章就公路跑道粉砂土路堤进行简要概述，对公路跑道粉砂土路堤边坡稳定性进行分析，对粉砂土路堤边坡稳定性影响因素进行论述与阐述。 
　　关键词：公路跑道 边坡 稳定性 
　　1.公路跑道粉砂土路堤的简述 
　　在我国经济快速发展的今天，公路跑道的应用越来越重要，保证其可以高质量的应用，对于汽车飞行或军事演练等方面有很大帮助。相对于普通公路来说，公路跑道建设是非常严格的，一定要保证公路跑道建设各个方面都达到要求，才具体的开展公路跑道建设。由沙粒和粉粒组成的粉砂土具有特殊的物理性能，使其并不是理想的路堤填筑材料，但其消耗的资金少，从控制建设成本角度来说其也可以被列入到路堤填筑材料当中。将粉砂土作为公路跑道路堤的填筑材料，需要对路堤的稳定性进行详细的分析和考虑，尽量控制可能影响公路跑到路堤稳定的各种因素，以此来保证公路跑道粉砂土路堤坚固、稳定、耐用，促使公路跑道具有良好的服务质量和使用寿命。总之，在利用粉砂土进行公路跑道路基建设的过程中需要慎重进行，尽量提高路堤的稳定性、坚固性、耐用性，这样才能够提高公路跑道的使用效果，为使公路跑道长期高质量的应用创造条件。 
　　2.公路跑道粉砂土路堤边坡稳定性的分析 
　　从我国公路跑道粉砂土路堤研究的整体情况来看，粉砂土路基施工技术、粉砂土路基检测方法、粉砂土路堤累计变形及变形指标、粉砂土路基冻胀性能等方面的研究较多，对于粉砂土路堤稳定性的研究比较欠缺。由于公路跑道粉砂土路堤稳定性对于公路跑道的服务质量和使用寿命有一定的影响，应当注重加强粉砂土路堤稳定性的研究。以下笔者就公路跑道粉砂土路堤边坡稳定性这部分进行分析。2.1强度折减法 
　　影响公路跑道粉砂土路堤边坡稳定性的因素较多，如边坡坡高、粘聚性、地震烈度等等。在分析公路跑道粉砂土路堤边坡稳定性过程中，应用强度折减法是非常必要的，其是路堤边坡稳定性分析不可或缺的条件之一。强度折减法能够对无交通荷载、车辆荷载作用、地震荷载作用下的路堤边坡稳定性进行分析，确定不同情况下路堤边坡稳定性，以便更好的建设粉砂土路。 
　　强度折减法是在外荷载保持不变的情况下，边坡内土体所发挥的最大抗剪力与外荷载在边坡内所产生的实际剪应力之比，进而分析处理路堤边坡的稳定性。假设公路跑道建设所在地地震设防烈度为7度，基本地震加速度值为0.1g，拟建物抗震设防类别为丙类。路基宽28.5m，路堤高3m，坡度1：3。汽车荷载按照标准轴载10t或接触压力为0.7MPa.计算，汽车荷载取歼8-Ⅱ，单轮接触压力为1.27PMa，轮间距取3.7m。在利用强度折减法对路堤边坡稳定性分析前，相关工作人员需要对公路跑道所在地进行勘测和试验，进而确定路基土和路堤土的粘聚力、孔隙率、个干密度等，再结合公路跑道相关资料，对不同荷载作用的路堤边坡稳定性进行分析。 
　　（1）无交通荷载作用下的边坡稳定性分析。强度折减法的应用主要是利用FIAC软件计算边坡安全系数，在结合公路跑道粉砂土路堤建设规范性要求，对比边坡安全系数是否达到要求，进而掌握边坡稳定性的实际情况。无交通荷载作用的路堤边坡安全系数计算，只需要计算边坡的自重，即构建计算域，再结合相关的资料，设置边坡自重荷载，构成边坡自重荷载作用的计算域，并对计算域进行网格划分。利用计算机来绘制边坡荷载作用情况，可以得到边坡剪应变率云图（如图1）。 
　　（2）汽车荷载作用下的边坡稳定性分析。汽车荷载作用会降低边坡稳定性。为了保证边坡能够承受汽车荷载的情况下依旧稳定，再利用强度折减法来分析边坡稳定性时需要将汽车荷载和边坡自重荷载结合在一起作为边坡需要承受的荷载，进而构建此种情况下的计算域，网格划分，绘制边坡剪应变率云图。 
　　（3）汽车荷载作用下边坡稳定性分析。由于汽车危险性较大，在对汽车荷载作用下边坡稳定性分析时需要考虑最大危险情况，这就将汽车荷载作用给边坡稳定造成的影响都包括在其中了，可以保证边坡稳定的承受汽车重力。汽车荷载作用于公路跑道上，不同部位对公路跑道的压力不同。在进行具体的边坡稳定性分析前，需要确定汽车各部位的荷载值，计算汽车不同部位荷载作用下边坡的安全系数，构建计算域，绘制边坡剪应变率云图（如图2）。 
　　（4）地震荷载作用下边坡稳定性分析。不同强度的地震对路堤边坡稳定性的破坏程度不同，在分析地震荷载作用下边坡稳定性时需要根据相关勘查报告来确定地震的程度以及其荷载作用程度，进而利用强度折减法来计算路堤边坡的安全系数。本文假设地震设防烈度为7度，基本地震加速度值为0.1g，拟建物抗震设防类别为丙类，此种情况下得到的路堤边坡剪应变率云图情况。 
　　2.2简化Bishop法 
　　简化Bishop法是一种有效的边坡稳定计算方法，被认为是计算圆弧滑动面安全系数最好的方法。它的计算公式为： 
　　在利用简化Bishop法分析公路跑道粉砂土路堤边坡稳定性时需要按照《公路路基设计规范》中的相关规定，就边坡稳定性、路堤稳定性、地基稳定性进行计算。 
　　3.粉砂土路堤边坡稳定性影响因素分析 
　　影响粉砂土路堤边坡稳定性的因素较多，如边坡坡高、路堤粘聚力、路堤高度、地震等。详细的、全面的、合理的分析各种影响因素，对于提高路堤边坡稳定性有很大帮助。具体分析内容为： 
　　（1）边坡坡高。假定其他变量不变，利用以上计算方法计算不同高度的边坡，可以得到边坡坡高越大，安全系数。也就是说边坡坡高增加会降低路堤边坡的稳定性。在对以上利用强度折减法所得到的不同荷载作用下路堤边坡剪应变率云图进行分析，可以确定地震荷载作用对路堤边坡稳定性影响较大，那么，路堤边坡大小对地震荷载的作用下的安全系数影响不大。所以，是否分析边坡坡高这影响因素，需要根据荷载作用的实际情况。 
　　（2）路堤粘聚性。路堤粘聚性对对边坡稳定性营销大小主要取决于粉土抗剪强度。路堤粘聚力影响程度的分析，同样是利用计算方法计算不同粉土抗剪强度的自重、车辆、汽车。地震荷载作用下的路堤边坡安全系数。最终可以确定的是路堤粘聚力对任何荷载作用下的路堤边坡稳定性都有很大应影响。在分析路堤边坡稳定性时一定要考虑路堤粘聚性这一影响因素。 
　　（3）路堤高度。对于路堤高度这一影响因素的分析，同分析边坡高度相似，也是假定其他变量不变的情况下，利用计算方法计算不同路堤高度的自动、汽车、地震荷载作用下路堤边坡的安全系数。最终可以确定的是，路堤高度越大，边坡安全系数越小。另外，路堤高度对汽车和地震荷载作用下的路堤边坡稳定性营销较小。 
　　（4）地震荷载。由于地震荷载对路堤边坡稳定性的影响较大。在对地震荷载影响分析时，将作用在路堤边坡上的荷载忽略不计，只针对不同等级的地震对路堤边坡稳定性的影响程度进行分析。取6、7、8等级地震作为研究对象，利用计算方法计算不同等级地震的路堤边坡安全系数。最终可以确定的是地震对路堤边坡稳定性的影响程度较大，并且等级越高，影响程度就越大。 
　　总之，在公路跑道应用越来越重要的今天，保证所建设的公路跑道坚固耐用是非常必要的。为了建设出高质量的坚固的、耐用的、应用性强的公路跑道，对路基冻胀性能、路堤稳定性、路基施工技术等方面进行分析和考虑，合理的、规范的建设，才能够使建成高质量的公路跑道的目标得以实现。在公路跑道建设中，路堤稳定性是非常重要的部分，其直接决定公路跑道能否坚固稳定的应用。本文笔者就公路跑道粉砂土路堤边坡稳定性进行了分析，希望对于更好的建设公路跑道有所帮助。 
　　参考文献： 
　　[1]邱万群，陈智李.潮湿地区粉砂土路堤填筑技术研究[J].公路工程：2013（05）. 
　　[2]郭生活，李军伟.公路跑道粉砂土路基地震液化及稳定性研究[J].中外公路；2013（07）