土工格栅对加筋高填路堤稳定性影响特性分析

山区加筋高填路堤的设计和施工中,土工格栅对其稳定性的影响因素并不是很明确。为了有效地分析土工格栅对加筋高填路堤稳定性的影响,该文结合广东省云(浮)-罗(定)高速公路典型高填路堤工程,在分析未加筋路堤的稳定和变形特性的基础上,对土工格栅参数设计进行比选和优化。根据格栅铺设位置的不同,选择不同的格栅长度、格栅层数、拉伸模量等,利用强度折减数值模拟技术,计算和分析不同工况条件下土工格栅设计对安全系数和潜在滑动面的影响。研究结果表明:采用路堤下部格栅铺设的方式对边坡安全系数的增加较明显,计算的安全系数比在路堤中部和上部铺设格栅工况条件下的值大。在相同的计算参数情况下,土工格栅的拉伸模量为50~200kN/m、层数为7~9层时,加筋效果较明显;在高填路堤中,在路基中下部8~26m范围内铺设土工格栅及边坡坡脚附近上下加铺土工格栅,加筋效果明显。     

地下煤矿采空区对高填路堤边坡稳定性影响研究

针对某高速公路路基纵向开裂问题,采用有限元软件FLAC3D建立模型,计算得到有无采空区情况下高填路堤边坡的稳定性系数,在此基础上分析了地下煤矿采空区对既有高填路堤边坡稳定性的影响。     

山区高速公路高填斜陡路堤稳定性研究

高填斜陡路堤是山区高速公路最常见的断面型式之一,也是山区高速公路路基设计与施工的难点之一,但《设计规范》[1]仅对其稳定性系数给出取值范围,并未详细阐述影响高填斜陡路堤稳定性的因素关系。本文结合工程实际,基于室内试验和模拟计算,研究了高填斜陡路堤稳定性的影响因素及其变化规律,研究成果表明：路堤填土的选择、路堤断面型式的选择、地面台阶的开挖、地面横坡和路堤坡脚处渗水等均对其稳定性影响很大,研究成果对工程设计和施工具有重要的参考价值。     

灌木根系植入土质边坡的有限元模拟分析

为研究灌木根系植入土质边坡浅层不同位置与深度的加筋锚固作用,建立了根系植入边坡的二维平面模型,并分析了在边坡土体自重作用下的根系主根轴力分布与塑性破坏时的坡体内位移分布。模拟计算结果表明:植入土质边坡坡脚附近的灌木根系可以对边坡浅层土体起到锚固作用;灌木根系植入土质边坡可以降低边坡土体塑性破坏时的坡体位移,使边坡稳定性有所提高,可为植被护坡工程浅表层加固效果评价提供一定依据。     

FLAC3D在高速铁路路堤边坡稳定性分析中的应用

高速铁路在山区修建,高填陡坡路堤不可避免,其边坡的稳定性分析、破坏模式及支挡防护措施的研究尤为重要。运用有限差分软件FLAC3D,对某客运专线典型高填陡坡路堤工点进行了采用设置路堤边坡方案的稳定性及破坏模式分析,根据分析结果确定了锚固桩支挡防护方案。FLAC3D在锚固桩受力分析中,考虑了路堤边坡体与锚固桩之间整体力学效应,可通过数值模拟直接得到锚固桩的内力分布,比基于刚体极限平衡方法的计算结果更接近真实情况。     

土质路堤高边坡填筑过程稳定性数值分析

以某省级公路土质路堤高边坡为研究背景,利用MIDAS数值分析软件对土质路堤高边坡填筑过程中路堤应力应变、滑动面位置及边坡稳定性进行分析。结果表明,边坡未填筑时水平应力在原状土坡坡脚集中,初期应着重监测原状土坡坡脚,随着边坡填筑高度的增大,填筑土体内的水平应力逐渐增大,监测重点应由原状土坡坡脚转移至填土坡脚;随着填土高度的增大,滑动面位置也在发生变化;数值分析、瑞典条分法和简化Bishop法得到的边坡稳定性系数均呈现先增大后减小的趋势,且有两种稳定性系数计算值比规范值小,该边坡初步设计方案不足以保证安全,需进一步采取加固措施。     

暗河地区高填路堤筋墙方式拓宽重载动力响应模型试验

利用重载动力响应模型试验装置,对路堤下伏溶洞的变形破坏机理与稳定性进行了深入分析,归纳出路基下不同部位变形破坏特征,分析了暗河漏斗地区高填路堤的稳定性。得出了路基路面在不同荷载作用下相应产生变形,传递到路面下各结构层并引起相应沉降变形,最终导致了路面塌陷和坡脚的破坏,确定暗河地区高填路堤筋墙方式拓宽,为暗河地区高填路堤整治方案奠定了基础。     

福州长乐滨海路堤边坡渗流稳定性数值研究

为探究不同水位路堤边坡稳定性影响机理,结合强度折减理论与COMSOL Multiphyscis有限元软件,以福州长乐滨海路堤边坡工程为例,分别对不同水位路堤边坡的水压力、滑移量及破坏机理进行研究.结果 表明:路堤边坡浸水面上,压力水头从0 m到水位高度分布不等,而渗水面上水头始终为0 m;浸水面和渗水面上水压力都沿坡顶至坡底呈增大趋势,且水压力值随水位升高逐渐增大;水位越高,坡脚滑移量越大,而安全系数FOS越低,同时边坡渗流稳定性愈差;水位高低对塑性应变影响较小;同一水位下,滑移面随折减系数SRF增大,由局部小范围不规则状逐渐演化为大范围圆弧状,同时塑性应变数值增幅巨大,可达90％以上;临界破坏状态时,渗水面上坡脚至坡顶出现贯通的圆弧带状塑性区,坡脚以下塑性区平行于地基水平面,且坡脚塑性应变最大.综上,对路堤边坡进行二维平面应变分析,可在一定程度预测边坡土体渗流的稳定性,采用拉伸数据集实现3D可视化,有效减缓了直接3D仿真不收敛的数值求解问题.     

土工格栅加筋陡边坡路堤位移特性的试验研究

为了解土工格栅加筋陡边坡路堤的位移特性,通过离心模型试验和土工格栅应变的现场观测进行了研究.获得了土工格栅加筋路堤横断面位移分布和路堤中土工格栅应变随时间变化的情况,发现在边坡坡脚浸水的情况下,加筋模型有绕边坡坡脚倾覆的趋势,倾覆趋势随加筋密度的增大和边坡坡度的增大而增大,而不加筋路堤边坡发生了滑塌,表明土工格栅的加入提高了路堤的整体性.在边坡坡脚浸水的情况下,地基土体在边坡坡脚附近的推移以及在路堤下部的沉降是路堤破坏的主要原因,有无加筋、加筋密度和边坡坡度对地基土体位移的分布特性影响不大.     

斜坡高填方路堤开裂病害及稳定性研究

以多丰铁路某段斜坡高填方路堤开裂病害为研究对象，对路堤外观质量、填料内部质量及排水沟进行了检测；运用FLAC3D有限差分数值模拟软件，对4种工况下路堤的稳定性进行研究。结果表明:路堤病害产生的主要原因是排水沟及天沟施工滞后，排水不畅，靠山侧坡脚产生积水，进而渗透到路堤，增大了填料的含水率，降低了土体抗剪强度，增大了下滑力，导致路基坡脚应力集中，致使路堤沉降和边坡坡脚开裂，路堤稳定性安全系数不满足要求，采取整治措施后，保证了运营安全。     

康定机场高填方地基变形与稳定性数值模拟

康定机场海拔4280m,是世界第二高海拔、高填方机场,填方填料为冰碛土,具有块石含量大、级配差、结构复杂、力学特征差异性大等特点。采用数值模拟方法对机场高填方地基变形与稳定性进行了模拟分析,结果表明:高填方坡脚最大水平位移0.10m,填方体稳定性好,道槽区最大沉降0.85m,底部地基沉降0.35m;土面区最大沉降1.25m,底部地基沉降0.30m,均满足工程设计要求。     

软土地区顶管基坑开挖对高速路堤的影响分析

借助上海某顶管工程下穿高速公路项目,通过建立有限元模型分析基坑开挖对高速路堤的影响,通过数值模型与实测数据对比,变形规律基本相似,最大数值偏差在13%以内,模型具有一定的参考价值。工作坑距离路堤坡脚大于3倍开挖深度,路堤的变形非常微弱,可忽略。接收坑距离路堤坡脚2.6倍开挖深度,路堤有了明显的变形。建设条件允许时,基坑距离高速坡脚的距离宜控制在3倍开挖深度以上。当基坑距离路堤小于3倍开挖深度时,建议硬路肩做适当坡面防护等加强措施。     

抗滑桩加固含软弱夹层路堤边坡稳定性分析

为了研究抗滑桩加固斜坡含软弱夹层地基路堤边坡的稳定性及破坏机理，采用离心模型试验进行研究。结果表明:软弱夹层对边坡稳定性有较大的影响，路堤边坡的破坏面不再是一般的整体圆弧滑动破坏，而是部分土体沿着软弱夹层发生滑动破坏。抗滑桩对含软弱夹层边坡有明显的加固效果，并且抗滑桩置于坡中时的加固效果要优于抗滑桩置于坡脚。     

山区高速公路高填石路堤稳定性

在阐述山区高填石路堤填料及其压实后工程力学特性的基础上，结合潭邵高速公路的建设实践，从码砌边坡、内部填石、地基等方面对如何提高高填石路堤的稳定性进行了探讨。认为在设计、施工中可以通过把握好码砌层的厚度、针对不同的地基采取不同的施工措施、控制高填石路堤的压实标准和质量检测方法，加强地基勘察和处理等途径来提高填石路堤的稳定性。     

考虑长期强度衰减的软岩路堤边坡稳定性分析

以某炭质页岩高路堤为例,考虑填料强度衰减特性,分析了不同降雨工况下易风化软岩路堤边坡稳定性。结果显示:降雨影响深度小于5 m的软岩常规高路堤,采用有限深度饱水参数计算的边坡稳定性系数比全断面饱水工况的高11.5%～17.4%;边坡稳定性系数随软岩强度衰减系数基本呈等比例线性递减,常规坡高坡率条件下设计的软岩高路堤边坡,考虑填料强度衰减后,安全系数很可能不满足要求,当炭质页岩强度衰减系数低于0.7时,应慎重采用20 m以上高路堤边坡方案,综合坡率不宜陡于1∶1.75。     

复杂陡坡地形条件下高填路堤变形的数值模拟研究

以京台高速公路（平潭段）工程为依托，选取3处典型断面，在FLAC3D数值平台上分别研究坡度陡缓、坡面形式以及坡脚形式下的高填路堤沉降及侧移变形规律。研究结果表明:一定范围内坡度的减小会导致沉降及侧移变形量增大，且最大沉降处呈现上移的趋势；坡面折线角度变化不大的情况下，直线陡坡相较于折线陡坡能减少路堤的变形量，但其影响效果较为有限；相较于坡脚平坡，坡脚反坡会使得路堤沉降和侧移变形显著减小。因此，在陡坡高填路堤填筑中可通过设置坡脚反坡、在一定范围内增加陡坡坡度等手段来提高路堤分层填筑的稳定性。     

高速公路碎石桩复合地基加固数值模拟

通过数值模拟分析了高速公路碎石桩复合地基在桩体施工、路堤填筑、运行期全过程和地震动荷载等作用下的受力问题。计算结果表明:碎石桩在路堤的填筑和运行期中起到明显的排水固结作用,当桩长大于6m后复合地基中的孔压最大值变化较缓慢;在桩长大于10m后路堤底面的沉降量和坡脚的水平位移量变化均会较小。地震荷载作用下路堤顶部的水平向加速度峰值较底面更大;在碎石桩加固范围内,复合地基的水平刚度大于天然地基,而在整个地基内,复合地基的竖向刚度均大于天然地基,在地基刚度较大的情况下位移最大值较大;天然地基在路堤坡脚下方、路堤边坡等位置较易发生液化,经过碎石桩加固后降低了地基液化的可能性。     

临界束窄度在保障山区公路安全中的应用研究

针对山区公路路堤侵占河道的特殊情况,提出了路堤束窄河段水流计算的一维数学模型;分析了束窄河段临河路堤边坡失稳原因和稳定性计算方法;在此基础上提出了路堤侵占河道的临界束窄度计算方法.研究表明,路基侵占河道挤压水流,会加剧水流对路堤边坡的冲刷、淘刷堤脚,改变边坡的几何形状,进而诱发边坡失稳,造成路基破坏.路堤对河道的束窄程...     

基于强度折减法某公路加筋填方路堤高边坡稳定性分析

依托西南地区某公路改扩建工程,采用强度折减法基于有限元软件将加筋土路堤髙边坡和素填土路堤高边坡分层施工过程的稳定性演化历程进行对比分析,得到了对加筋土路堤高边坡设计的一些建议。对于路堤稳定性分析,无论计算所得最大塑性应变和最大位移所在的位置和大小如何,以计算终止时的折减系数作为稳定安全系数基本是可行的。采用素填土构筑高填方路堤.三种坡比方案(1:1.5,1:1和1:0.58)均不能满足稳定性要求,需要对填筑坡体采取加固措施。采用TDGD200土工格栅,竖向间隔2m满铺布置,在没有坡脚加强措施的情况下适中的坡比(1:1)相比较大(1:0.58)和较小(1.1.5)坡比的填筑方案效果更好。最后基于优化方案分析了道路交通荷载对高填方路堤边坡稳定性的影响,研究结果表明道路交通荷载对加筋土路堤高填方边坡稳定性的影响较小。