柯云斌：库区浸水路堤稳定性计算方法分析
库区浸水路堤稳定性计算方法分析
柯云斌
（台州学院建筑工程学院，浙江台州318000）
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摘要：为完善库区浸水路堤稳定性的设计方法，基于筒化Bishop法和渗流力学中流网的性质，推导出考虑动水压力作用下的简化Bishop计算方法。通过工程实例，分别采用文中方法、考虑动水压力的瑞典法和理正设计软件法三种方法计算，并进行对比分析。结果表明：文中方法与理正设计软件法较为接近，而瑞典法安全系数偏小。采用文中方法评价库区浸水路基穆定性是合理可行的，可供工程设计部门参考。
关键词：库区；浸水路堤；动水压力；简化Bishop法
中图分类号：U416.1*2文献标志码：A
0引言
由于受地形、地貌、地质条件等的限制，山区公路多沿河布置，形成沿河路基"。随着山区开发建设了不少中、小型水库，原来沿河公路通过改建、移建成了沿库公路。众所周知，库区浸水路堤的失稳常常与水位涨落有关，主要原因有：①库区水位上升，土体受到浸泡，抗剪强度下降；②水位下降时，基底的浮托力减小，同时坡体产生动水压力，使路堤的下清滑力增大。可见，库水位的下降引起的动水压力是诱发库区浸水路堤失稳的主要因素之一。国内外许多学者针对动水压力对路基稳定性的计算方法进行了大量研究，并取得许多重要的成果(2-10)。我国现行路基设计规范i"中推荐路基稳定性设计方法——简化Bishop 法与不平衡推力法，均未考虑动水压力。鉴于目前工程设计部门广泛采用的简化Bishop计算方法以及瑞典法的保守性，建立考患动水压力下的简化Bishop计算
方法对于完善浸水路堤的设计方法具有积极意义。 1土条边界上静水压力的计算(")
采用条分法划分土条后任取一土条（图1）进行受力分析。图中W，为土条中浸润线以上土体的重力； W，为土条中浸润线以下土条的饱和重力；E,与E. 为土条的法向条间力；X，与X,-为土条的切向条间力；P。为AB边静水压力的合力；P，为CD边静水压力的合力：U为BC边静水压力的合力；T为土条底
收稿日期：201007-30
基金项目：栅建省自然科学基金（2009305121）：福建省教育厅科
技项目（JA08016）
作者篇介：柯云斌（1972-），男，浙江温岭人。讲师，硕士，主
要从事土本工程教学和科研工作。E-mail；47408321@tom.com。
文章编号：10038825(2010)06-002503
部的切向阻力；N为土颗粒之间的接触压力（有效压力)；α为土条地面与水平方向的夹角：β为土条中浸润线与水平方向的夹角。
U+^ 4X
图1土条计算体系
为确定AB，CD和BC边上的静水压力P。，P 和U，可根据流线与等势线垂直这个流网性质")来确定周边静水压力。如图2所示作BE和CG垂直于浸润线（流线），再作GH士CD，EF1AB，这样就得到 B点的水头BF，C点的水头CH，由几何关系可得BF =h,cos"β, CH=h,cos"β。
润线 Ya 4x
图2水头计算体系