李曉娜，李云濤

(1.長(zhǎng)沙理工大學(xué);2.廣西交通科學(xué)研究院)

近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，道路交通行業(yè)亦得到了迅猛發(fā)展，道路交通運(yùn)輸行業(yè)出現(xiàn)了運(yùn)量大、超載超限車(chē)輛多、車(chē)速偏高等的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了公路橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施的安全運(yùn)營(yíng)和長(zhǎng)期性能。因此，車(chē)輛荷載作用下地面結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題，已受到國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注。在車(chē)輛—地面結(jié)構(gòu)動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的研究中，首先需要對(duì)車(chē)輛荷載特性進(jìn)行研究。目前，常用的車(chē)輛荷載主要有動(dòng)力荷載、移動(dòng)恒載、隨機(jī)移動(dòng)荷載等三種形式。后兩種動(dòng)荷形式固然有接近實(shí)際車(chē)輛—路面作用的優(yōu)越性，但卻增加了問(wèn)題的復(fù)雜性。實(shí)際上，不平整地面結(jié)構(gòu)所承受的車(chē)輛荷載具有大小、空間、時(shí)間上非均勻的隨機(jī)特征。

國(guó)外有試驗(yàn)實(shí)測(cè)認(rèn)為，交通荷載作用下地基的豎向土壓力變化波形可采用半波正弦曲線(xiàn)來(lái)描述。然而，前人研究采用的車(chē)速普遍較低，大大低于等級(jí)公路的常見(jiàn)車(chē)速，且對(duì)車(chē)速、不平整、重載等多因素交互作用下的動(dòng)載研究不夠。因此，將路面平整度進(jìn)行特征值簡(jiǎn)化，采用常用的1/4車(chē)輛模型，通過(guò)振動(dòng)方程求解建立車(chē)輛動(dòng)荷載模型，分析路面載重因素對(duì)其影響規(guī)律。

1 車(chē)輛動(dòng)荷作用模型的建立

依據(jù)文獻(xiàn)，將車(chē)輛簡(jiǎn)化為雙自由度的1/4車(chē)輛模型，見(jiàn)圖1，分別考察車(chē)輛在不同載重條件下的動(dòng)荷系數(shù)。路面平整度以簡(jiǎn)化后的正弦波波長(zhǎng)和波幅為表征指標(biāo)。

圖1 1/4車(chē)輛模型

其中m1為非懸掛系統(tǒng)質(zhì)量，包括輪圈、輪胎、輪軸等;m2為懸掛系統(tǒng)質(zhì)量，包括車(chē)廂、載重等;k1為輪胎剛度系數(shù);k2為懸掛系剛度系數(shù);c1為輪胎阻尼系數(shù);c2為懸掛系緩沖器阻尼系數(shù);y1為下自由度垂直絕對(duì)位移;y2為上自由度垂直絕對(duì)位移;y0為路面不平度激勵(lì)。根據(jù)達(dá)朗貝爾原理，二自由度車(chē)輛模型的振動(dòng)微分方程為

式中：g為重力常數(shù);pd(t)為車(chē)輛附加動(dòng)荷載。

2 不同載重條件對(duì)車(chē)輛動(dòng)載的影響

重點(diǎn)考慮重載的影響，通過(guò)動(dòng)載系數(shù)表達(dá)重載車(chē)輛行駛于不平整路面帶來(lái)的沖擊破壞作用。車(chē)輛滿(mǎn)載m1=550 kg，m2=4 450 kg，超載率是在滿(mǎn)載的基礎(chǔ)上計(jì)算。為研究高速與重載的相互作用下的車(chē)輛動(dòng)載，取車(chē)速恒為100 km/h。表征路面平整度的波長(zhǎng)λ依次取1 m、10 m、30 m、40 m，波幅h依次取0.002 m、0.005 m、0.01 m、0.02 m。其他參數(shù)取值見(jiàn)表1。

表1 1/4車(chē)輛模型參數(shù)

圖2是由式(2)計(jì)算得到以載重為自變量時(shí)的最大動(dòng)荷系數(shù)。從圖2中可以看出，不同平整度條件下，車(chē)輛的最大動(dòng)荷載系數(shù)在不同的超載率范圍內(nèi)變化趨勢(shì)不盡相同。但可以明顯看出，波幅越大(路面平整度越差)，車(chē)輛動(dòng)荷載系數(shù)越大。在圖(a)～(c)中，曲線(xiàn)整體呈遞減趨勢(shì)，雖然在超載很?chē)?yán)重(超載率為50% ～100%)的情況下，(a)、(b)兩圖的最大動(dòng)荷系數(shù)普遍偏小，均在1.16以下。究其原因，這應(yīng)該是路面平整度狀況、車(chē)輛行駛速度及載重狀態(tài)等多因素交互作用的結(jié)果。

更有意思的是，(c)、(d)兩圖的曲線(xiàn)峰值接近(1.75左右)，然而曲線(xiàn)形狀卻差異很大。(c)的曲線(xiàn)走向接近指數(shù)函數(shù)曲線(xiàn)形式，在超載率為0時(shí)(即滿(mǎn)載，無(wú)超載的情況)出現(xiàn)峰值;而(d)呈現(xiàn)出開(kāi)口向下的拋物線(xiàn)形式，在超載率約70%的情況下出現(xiàn)峰值。對(duì)比4幅圖，如果以波長(zhǎng)為自變量來(lái)考慮，4幅圖的曲線(xiàn)有整體從短波長(zhǎng)向長(zhǎng)波長(zhǎng)平移的趨勢(shì)。這是因?yàn)?，?shí)際行駛的車(chē)輛在受到隨機(jī)的路面平整度因素影響的同時(shí)，還受到車(chē)輛自身懸掛系統(tǒng)和非懸掛系統(tǒng)振動(dòng)的自振頻率及其與路面的共振的影響。平整度、車(chē)速、載重各參數(shù)在變化時(shí)，這個(gè)復(fù)雜的振動(dòng)系統(tǒng)將重新調(diào)整振動(dòng)狀態(tài)，表現(xiàn)為不同的動(dòng)載作用和峰值范圍。

根據(jù)鄧學(xué)鈞等人的研究，單因素條件下最大動(dòng)荷載系數(shù)與車(chē)速呈正相關(guān)關(guān)系，即載重狀態(tài)和路面平整度條件一定時(shí)，車(chē)輛行駛速度越快，對(duì)路面產(chǎn)生的動(dòng)荷沖擊作用越強(qiáng)烈;而載重與最大動(dòng)荷系數(shù)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，即車(chē)輛行駛速度和路

③回填壓腳。為提高滑坡西側(cè)段坡體的穩(wěn)定性，減少抗滑樁數(shù)量，對(duì)該段坡腳采取了回填壓腳措施，并壓實(shí)?；靥罡叨戎谅坊O(shè)計(jì)標(biāo)高(約340 m)，邊部以1∶1.5填方坡率放坡至地面，具體可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形地物情況進(jìn)行調(diào)整?；靥顗耗_用料可采用上部滑坡體削方產(chǎn)生的土石方，減少?gòu)U方。

④綜合治水。鑒于本滑坡穩(wěn)定性對(duì)水相當(dāng)敏感，本次治理設(shè)計(jì)將治水作為一個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目。

為防止在雨季地下水含量提高而軟化滑動(dòng)帶，提高滑動(dòng)帶強(qiáng)度，在二級(jí)平臺(tái)位置內(nèi)側(cè)起往上1 m位置設(shè)置一排仰斜排水孔。仰斜排水孔橫向間距5 m，孔徑110 mm，仰角5°，每孔深25 m?？變?nèi)安放直徑為90 mm的PVC花管。同時(shí)在二級(jí)平臺(tái)內(nèi)側(cè)設(shè)置排水溝，仰斜排水孔排水至該排水溝內(nèi)。排水溝通過(guò)引水溝接入路基排水系統(tǒng)。

首先，可以王國(guó)維詞學(xué)為突破口，梳理圍繞《人間詞話(huà)》所展開(kāi)的詞體美學(xué)方面的闡發(fā)和論爭(zhēng)，以其接受史研究展現(xiàn)現(xiàn)代詞學(xué)家有關(guān)詞體美學(xué)觀(guān)念的分歧，以及背后的學(xué)術(shù)淵源。王國(guó)維以“境界”為中心，開(kāi)創(chuàng)新的詞學(xué)批評(píng)范式③。關(guān)于王國(guó)維的境界說(shuō)歷來(lái)爭(zhēng)論不斷，我們可以此為切入點(diǎn)考察現(xiàn)代詞學(xué)家的境界觀(guān)。例如繆鉞、浦江清對(duì)王國(guó)維“境界”的闡發(fā)，任訪(fǎng)秋、朱光潛的新解，唐圭璋、夏承燾、詹安泰的質(zhì)疑，以及顧隨在其基礎(chǔ)上所提出的“高致”說(shuō)等，以此呈現(xiàn)在現(xiàn)代文論的發(fā)展場(chǎng)域中，持不同文學(xué)觀(guān)念的學(xué)人對(duì)于境界乃至詞體美感特質(zhì)理解的差異性，反顧現(xiàn)代美學(xué)觀(guān)念在詞學(xué)話(huà)語(yǔ)中的多種面相。

按平面圖所示位置結(jié)合實(shí)際地形在滑坡周界外5～50 m外修建截水溝，以便將滑坡體以外的水盡快排出，防止地表水進(jìn)入滑體內(nèi)而惡化滑坡穩(wěn)定性。

⑤夯填裂縫?；w后緣的凹槽、滑體上的裂縫以及滑體后緣的裂縫需開(kāi)挖后再用粘土進(jìn)行夯填，夯填要密實(shí)。不得使滑體后壁處形成臨空面。

⑥路基恢復(fù)?？够瑯妒┕ね戤呍龠M(jìn)行滑體前緣路基形態(tài)的恢復(fù)。且路基恢復(fù)時(shí)，在挖至路床底部標(biāo)高后，再往下反開(kāi)挖2.0m，對(duì)開(kāi)挖面進(jìn)行沖擊碾壓處理后再進(jìn)行回填，以確保壓實(shí)度滿(mǎn)足規(guī)范要求，同時(shí)以避免開(kāi)挖滑體前緣引起滑體復(fù)活。

(2)圓形截面抗滑樁分項(xiàng)設(shè)計(jì)。圓形截面抗滑樁均采用鉆孔灌注樁。

第一級(jí)圓形截面抗滑樁編號(hào)為Y1型抗滑樁，布置在滑坡體中部。在抗滑樁樁型上擬采用直徑1.5 m的鉆孔樁。樁心間距2.5 m(沿路線(xiàn)走向方向38.65°)。樁長(zhǎng)9～16 m，主滑斷面處采用16 m樁長(zhǎng)，往滑體兩側(cè)逐漸減小樁長(zhǎng)。樁深入中風(fēng)化砂巖深度須達(dá)到總樁長(zhǎng)的1/2。

第二級(jí)圓形截面抗滑樁編號(hào)為Y2型抗滑樁，布置于路塹邊坡一級(jí)平臺(tái)，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，抗滑樁擬采用直徑1.5 m的鉆孔樁，分兩排布置。每排樁樁心間距3.65～4.15 m(沿路線(xiàn)走向方向 38.65°)，排距 3.0 m(沿滑坡主軸方向153.35°)。樁長(zhǎng)18～25 m，在主滑斷面處采用 25 m 樁長(zhǎng)，往滑體兩側(cè)逐漸減小樁長(zhǎng)。樁深入滑面以下深度須達(dá)到總樁長(zhǎng)的1/2。

抗滑樁均采用C30混凝土澆筑。

抗滑樁按抗彎構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)。

①Y1圓形截面抗滑樁設(shè)計(jì)(第一級(jí)抗滑樁，布置于滑體中部位置)

a設(shè)計(jì)基本參數(shù)

樁長(zhǎng)h=16 m;受荷段h1=8 m;錨固段總長(zhǎng)h2=8 m。樁截面：圓樁，直徑1.5 m，沿路線(xiàn)走向方向樁心間距2.5 m。

地基系數(shù) K=0.4×106kPa/m。

樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)：C30。

b樁身內(nèi)力計(jì)算

采用抗滑樁計(jì)算程序進(jìn)行樁身內(nèi)力計(jì)算。

樁身最大剪力 Qmax=3 375 kN;最大彎矩 Mmax=10 069 kN·m。按彎矩、剪力進(jìn)行縱筋、箍筋配筋。

②Y2圓形截面抗滑樁設(shè)計(jì)(第二級(jí)抗滑樁，布置于路塹邊坡一級(jí)平臺(tái))

a設(shè)計(jì)基本參數(shù)

樁長(zhǎng)h=25 m;受荷段h1=12.5 m;錨固段總長(zhǎng) h2=12.5 m。樁截面：圓樁，直徑1.5 m。分兩排布置。每排樁沿路線(xiàn)走向方向樁間距3.65～4.15 m，沿滑坡主軸方向的排距為3.0 m。地基系數(shù)K=0.12×106kPa/m。樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)：C30。

③樁身內(nèi)力計(jì)算。采用抗滑樁計(jì)算程序進(jìn)行樁身內(nèi)力計(jì)算。

樁身最大剪力 Qmax=3 135 kN;最大彎矩 Mmax=14 368 kN·m。按彎矩、剪力進(jìn)行縱筋、箍筋配筋。

高速公路滑坡防治需要全面考慮，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)貫徹以下原則：(1)充分考慮滑坡的變形破壞機(jī)制，力求對(duì)癥下藥，安全有效;(2)滑坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)體與防護(hù)工程結(jié)構(gòu)最佳配合;(3)技術(shù)可行，經(jīng)濟(jì)合理，施工較方便;(4)地形設(shè)計(jì)、地質(zhì)設(shè)計(jì)與生態(tài)設(shè)計(jì)三者相結(jié)合。

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［1］公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D30-2004)［S］.

［2］建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范(GB50330-2002)［S］.

［3］混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010-2002)［S］.

［4］地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)規(guī)范(DB50/5029-2004)［S］.