巖土專業(yè)知識(shí)(二)輔導(dǎo):堤壩的設(shè)計(jì)原則內(nèi)容(二)

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【例題1】土工結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)的基本要求是滿足結(jié)構(gòu)體的( )。
    A、 整體穩(wěn)定;B、結(jié)構(gòu)體強(qiáng)度要求;C、使用期變形要求;D、使用年限要求;
    答案:A、C
    【例題2】路堤等土工結(jié)構(gòu)物的設(shè)計(jì)主要應(yīng)考慮的內(nèi)容有( )。
    A、 地基的強(qiáng)度與變形;B、填料的選用;C、邊坡的形狀與坡度;D、堤身的壓實(shí)度;
    E、排水設(shè)施;F、坡面防護(hù);G、結(jié)構(gòu)體使用年限;答案:A、B、C、D、E、F
    一般公路路基的設(shè)計(jì)方法與要求。(鐵路路堤的設(shè)計(jì)可參閱《鐵路路基規(guī)范》(TB10001-99),水庫土石壩的設(shè)計(jì)可參閱《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL274-2001))
    1 地基
    路堤應(yīng)坐落在具有足夠承載力和低壓縮性的地基土上,以免基底出現(xiàn)剪切破壞而危及路堤的穩(wěn)定,或者路堤出現(xiàn)過量的沉降而影響路面的行駛質(zhì)量。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),基巖、礫石土或一般砂土和黏性土地基,基本上符合支承路堤的要求。而對(duì)于比較軟弱的黏性土地基,其黏聚力小于20~40kPa時(shí),往往會(huì)出現(xiàn)承載力不足的問題。這時(shí),應(yīng)對(duì)地基進(jìn)行鉆探取樣,確定軟弱地基的層厚及其物理力學(xué)性質(zhì),據(jù)此判斷對(duì)路堤的支承能力和沉降量。
    滿足承載力要求的地基,其頂面仍應(yīng)酌情給予適當(dāng)處理,以保證路堤底部干燥、穩(wěn)定和沉陷小。地基頂面有草根和樹根、耕作物或各種雜物存在時(shí),由于它們腐爛后易形成滑動(dòng)面或產(chǎn)生較大的沉陷,填筑路堤前應(yīng)予清除。冬期施工時(shí),頂面的雪、冰或凍土必須予以清除,以免地基與路堤之間的接觸面因輾壓不實(shí)而形成軟弱面。
    地基頂面有滯水,特別是路堤經(jīng)過水田、池塘或洼地時(shí),應(yīng)根據(jù)積水深度和水下淤泥層厚度等具體情況,采取排水疏干、挖除淤泥、拋填片石或砂礫石等處理措施,然后再用適宜的填料填筑路堤。當(dāng)路堤通過大面積池塘或洼地時(shí),在基底淤泥層較薄的情況下,通??稍趦蓚?cè)修筑土圍堰,排干圍堰內(nèi)積水并挖除淤泥后再填筑路堤;而在淤泥層較厚的情況下,則采用拋填砂礫、卵石或塊片石的措施把基底的淤泥擠向兩側(cè)。
    【例題3】路堤經(jīng)過水田、池塘或洼地時(shí),應(yīng)根據(jù)積水深度和水下淤泥層厚度等具體情況,采取相應(yīng)的處理措施,包括( )。
    A、排水疏干;B、挖除淤泥;C、拋填片石或砂礫石等;D、作樁基或地基處理;
    答案:A、B、C
    地基為斜坡,其坡度陡于1:5時(shí),原地面應(yīng)開挖臺(tái)階,以防止路堤沿斜坡下滑。臺(tái)階的高度宜為路堤分層填土厚度的2倍(40~60cm)。在橫坡陡于1:2.5的斜坡上修筑的路堤,應(yīng)進(jìn)行滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算。
    2 填料
    填筑路堤的理想填料為水穩(wěn)定性好,壓縮性小,便于施工壓實(shí)以及運(yùn)距短的土、石材料。在選擇填料時(shí),一方面要考慮料源和經(jīng)濟(jì)性,另一方面要顧及填料的性質(zhì)是否適宜。
    根據(jù)填料性質(zhì)和適用性,可將路堤填料分為下述幾類: ht
    (1)礫石、不易風(fēng)化的石塊:滲水性很強(qiáng),水穩(wěn)定性極好,強(qiáng)度高,為的填料;石塊空隙間用小石充填密實(shí)時(shí),路堤的殘余下沉量很小,車輛荷載作用下的塑性變形也小。
    (2)碎石土、卵石土、礫石土、粗砂、中砂:滲水性強(qiáng)、水穩(wěn)定性好。是施工性能良好的一類優(yōu)質(zhì)填料,但應(yīng)控制黏性土含量,否則水穩(wěn)定性下降較多。
    (3)砂性土:既含有一定數(shù)量的粗顆料,使之具有足夠的強(qiáng)度和水穩(wěn)定性,又含有一定數(shù)量的細(xì)顆粒,把粗顆粒粘結(jié)在一起,為修筑路堤的良好填料。
    (4)黏性土:滲水性很差,干燥時(shí)較硬而不易挖掘,浸水后水穩(wěn)定性差,強(qiáng)度低,變形大;在給予充分壓實(shí)和良好排水設(shè)施的情況下,可用作路堤填料。
    (5)極細(xì)砂、粉性土:毛細(xì)現(xiàn)象嚴(yán)重,在季節(jié)性冰凍地區(qū)易產(chǎn)生溫度積聚而造成凍脹和翻漿;水飽和時(shí)易產(chǎn)生振動(dòng)液化問題。為穩(wěn)定性較差的填料,應(yīng)采取一定措施改善其性質(zhì)。
    (6)易風(fēng)化的軟質(zhì)巖石塊:為穩(wěn)定性較差的填料,浸水后易崩解成土或砂,強(qiáng)度顯著降低,變形量大,一般不宜用作路堤填料。
    (7)重黏土:滲水性極差,干時(shí)堅(jiān)硬,難以挖掘,濕時(shí)膨脹性和塑性都很大,不宜用作路堤填料。