[其他]地震砂土液化區(qū)的路堤設(shè)計方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85103637
• 申請日: 1985-05-28
• 公開（公告）號: CN85103637A
• 公開（公告）日: 1986-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程昌遠
• 申請（專利權(quán)）人: 鐵道部第三勘測設(shè)計院職工鐵道工程學院
• 主分類號: E01B2/00
• 分類號: E01B2/00
• 代理公司: 鐵道部科學技術(shù)情報研究所鐵路專利咨詢服務中心
• 代理人: 宋玉芳,張耀山

本發(fā)明屬于“地震工程學”范疇。用于路基設(shè)計，特別是地震砂土液化區(qū)的路堤設(shè)計。

在地震砂土液化區(qū)的路堤設(shè)計中，一般采取加大安全系數(shù)、適當加固的措施，以解決地震的震害問題，但這種方法容易造成較大浪費或不夠安全，缺乏定量依據(jù)，所以不便實際應用。

根據(jù)日本1977年出版、由田治米辰雄等編著《地盤上震害》一書中，介紹了地基與震害關(guān)系，分析了關(guān)東大地震時建筑物破壞率與地基構(gòu)成的關(guān)系，其回歸方程為同一烈度區(qū)內(nèi)地基構(gòu)成與死亡率關(guān)系。該方程沒有將建筑物破壞程度與地基應力直接發(fā)生關(guān)系，不能直接用于抗震工程中，不能得到用于路堤設(shè)計的定量指標。

路堤設(shè)計中遇有地震砂土液化區(qū)時，怎樣正確設(shè)計及防護是一個難題，國內(nèi)外尚未看到有關(guān)此項專題研究得出用來設(shè)計的定量依據(jù)。

本發(fā)明的目的是為在地震砂土液化區(qū)的鐵路、公路設(shè)計中，通過計算路堤下沉量選擇合理的線路位置，並為采取適當?shù)姆雷o加固措施提供定量的依據(jù)。

本發(fā)明的目的是以如下方式實現(xiàn)的：在判定為地震砂土液化區(qū)后，可根據(jù)本地區(qū)的地震烈度、地質(zhì)條件及構(gòu)筑物類型，利用本發(fā)明所提出的回歸方程，便可求算出路堤的下沉量（震害指標）。該回歸方程是根據(jù)海城和唐山地震液化區(qū)內(nèi)，溝海線和京山線路堤震害調(diào)查資料，結(jié)合有關(guān)工程地質(zhì)條件進行對比分析，以數(shù)理統(tǒng)計方法得出的。

該方式形式如下：

δ＝A-Bσ_V+CH_L

其中：δ-路堤下沉量（Cm）

A-初始下沉量，為當σ_V＝0及H_L＝0時的下沉量（Cm），方程中給出。地震烈度為七度區(qū)時，A＝30～44（Cm）;地震烈度為八度區(qū)時，A＝60～88（Cm）;地震烈度為九度區(qū)時，A＝90～132（Cm）。

B-與地表非液化層有關(guān)的系數(shù)，方程中給出。地震烈度為七度區(qū)時，B＝43～53;地震烈度為八度區(qū)時，B＝64～80;地震烈度為九度區(qū)時，B＝96～106。

σ_V-上復有效壓力（kg/cm²）其計算公式為：

σ_V＝ 1/10 （∑H_iν_i+∑H_jν_j）

其中

H_i-地下水位以上不同土質(zhì)的非液化層厚度（m）;

ν_i-地下水位以上不同土質(zhì)的非液化層厚度的天然容重（t/m³）;

H_j-地下水位以下不同土質(zhì)的非液化層厚度（m）;

ν_j-地下水位以下不同土質(zhì)的非液化層厚度的浮容重（t/m³）。

C-與路堤高度有關(guān)的系數(shù)，方程中給出。地震烈度為七度區(qū)時，C＝2～12;地震烈度為八度區(qū)時，C＝4～24;地震烈度為九度地震區(qū)時，C＝6～36。

H_L-路堤高度（m）。

由路堤下沉量δ確定路堤防護加固措施，或在已知上復有效壓力σ_V，并限定容許下沉量δ的情況下，計算路堤高度，使地震砂土液化區(qū)的路堤設(shè)計有了定量化的依據(jù)，以取得節(jié)約、安全的效果。

下面舉例進一步詳細說明：

在溝海線和京山線不同烈度的震害工點，分別用本發(fā)明的回歸方程計算其路堤下沉量，并與實際路堤下沉量進行對比，采用系數(shù)如下：

七度區(qū)：A＝37，B＝48，C＝7;

八度區(qū)：A＝69，B＝74，C＝14;

九度區(qū)：A＝101，B＝99，C＝21。

其結(jié)果，只有個別點是50%誤差，一般情況下，誤差都在18%以內(nèi)。