一种铁路预应力路堤边坡稳定性分析方法技术

本发明专利技术公开了一种铁路预应力路堤边坡稳定性分析方法，包括如下步骤：确定待计算路堤边坡几何形状参数、各结构层填料强度参数以及加固参数；据规范按换算土柱法计算轨道结构自重与列车荷载；建立预应力路堤力学模型；根据路堤潜在滑面对滑体进行土条划分；依据附加应力扩散法得到各土条底面由预应力所引起的附加法向荷载和附加切向荷载；由简便法计算相邻土条间的等效条间力；依据土条受力计算土条底部处的法向反力和土条的下滑力；计算预应力路堤安全系数。该分析方法以极限平衡条分法为框架，同时综合考量预应力扩散效应、等效条间力作用以及轨道自重与列车轴重，可快速高效评估预应力路堤安全系数，为相关设计提供相关加固效能参考。效能参考。效能参考。

【技术实现步骤摘要】
一种铁路预应力路堤边坡稳定性分析方法


[0001]本专利技术涉及铁路路基工程
，尤其涉及一种铁路预应力路堤边坡稳定性分析方法。

技术介绍

[0002]稳定性分析是路堤和边坡设计中的关键环节，但由于坡体介质和锚固体的多样性，预应力作为锚固荷载在稳定性分析中如何处理，尚未有统一定论。目前，工程界常用的处理方式为单考虑锚固荷载对其直接作用条块受力和平衡的影响，而忽略锚固荷载在其它条块的上的扩散效应。然而，实际工程中锚固荷载并非是作用于单一条块或均匀分布的形式，而是可扩散至较大范围。因此，此种处理方法并不符合真实作用机理，并存在一定缺陷。而对于预应力路堤而言，其预应力加固方案的变化必然对路堤整体稳定性存在一定影响，因此为充分考虑预压应力的扩散作用，同时为快速且准确评价预应力路堤加固效果并获得定量化的安全系数是值得深入探究的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的在于提供一种铁路预应力路堤边坡稳定性分析方法，该分析方法以极限平衡条分法为框架，同时综合考量预应力扩散效应、等效条间力作用以及轨道自重与列车轴重，可快速高效评本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁路预应力路堤边坡稳定性分析方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、确定待计算路堤边坡几何形状参数、各结构层填料强度参数以及加固参数；S2、据规范按换算土柱法计算轨道结构自重与列车荷载；S3、建立预应力路堤力学模型；将预应力加固装置的作用效应简化为作用于路堤坡面的水平均布面荷载q，并进一步分解为沿坡面法向的分布荷载q
n
和沿坡面切向的分布荷载q
t
：：：其中，F为预应力加固装置的钢筋预拉力，A为预应力加固装置的侧压力板底面面积，L和W分别为侧压力板沿线路纵向和坡面的长度，α为路堤坡角；S4、根据路堤潜在滑面对滑体进行土条划分；S5、以路堤坡脚为原点o，以路堤坡面法向为z轴方向，以路堤坡向为x轴方向，建立坐标系xoz，依据附加应力扩散法得到各土条底面由预应力所引起的附加法向荷载和附加切向荷载：荷载：其中，ΔF
Ni
和ΔF
Ti
分别为作用在第i个土条底部的附加法向荷载和切向荷载，x
i
和x
i+1
分别为第i个土条顶面始末点的x向坐标，φ
i
为第i个土条底面中点处的切向与水平方向的夹角；S6、由简便法计算作用于土条底部滑弧曲率中心的等效条间力，其表达式为：土条底部滑弧曲率中心的等效条间力，其表达式为：其中，P
i
和Q
i
分别为第i个土条于竖向和水平向受到的体积力；X
i
、X
i+1
、E
i
和E
i+1
为作用于第i个土条的竖向和水平向条间力，h
i
为第i个土条的重心G距离A点的高度，φ
i
为过A点的切线与水平线的夹角，A点为过第i个土条重心G的竖线与第i个土条底部滑弧的交点，R
i
为第i个土条底部滑弧的曲率半径；S7、依据土条受力计算土条底部处的法向反力和土条的下滑力：S7、依据土条受力计算土条底部处的法向反力和土条的下滑力：其中，N
i
为第i个土条底部处的法向反力，T
i
为第i个土条的下滑力；
S8、计算预应力路堤安全系数基于极限平衡原理、稳定性的定义及摩尔库伦强度准则，并依据所得土条底部处的法向反力N<...

【专利技术属性】
技术研发人员：门小雄，徐方，冷伍明，苏辉，阮波，张期树，杨奇，刘思慧，董俊利，聂如松，
申请(专利权)人：珠海市轨道交通有限公司上海勘察设计研究院集团有限公司湖南铁院土木工程检测有限公司，
类型：发明
国别省市：