西南山区公路半填半挖路基排水系统设计研究

通过对一段半填半挖路基的破坏机理分析,认为降雨渗流是诱发该段路基病害的重要因素。利用三维数值模拟方法对该段路基、边坡和排水系统组成的地质单元地下水渗流场进行了模拟分析,结果证实设置排水系统能够显著降低路基和边坡内的地下水位,提高边坡的稳定性,减少路基灾害的发生。     

砂性土质路基边坡“涌砂”治理方案介绍

砂性土质挖方路基遇地下渗透水,极易在其砂性土层与不透水层交界面边坡处出现“涌砂“,致使边坡坍塌和破坏。按照防排水相结合的处治原则,采取浆砌片石护坡与钢筋砼锚固基础共同支撑(?)80PVC多孔排水管和换填碎石,使渗透水由PVC排水管引至路基排水沟,从而达到对边坡“涌砂“的综合治理。     

库水位变化对路基边坡稳定性的影响研究

在渗流计算理论与极限平衡方法的基础上,对库水位升降作用下路基边坡的瞬态渗流场与稳定性进行数值模拟与研究。研究结果表明：1）在库水位上升过程中,浸润线位置几乎与库水位的变化“同步”,只存在短时间的“滞后”效应;而在库水位下降过程中,滑坡体内浸润线位置严重滞后于库水位的变化。2）库水位上升期间,路基边坡孔隙水压力增加,安全系数增加,最高库水位（175m）持续期,路基边坡孔隙水压力增加,安全系数缓慢降低;库水位下降期间,路基边坡孔隙水压力降低,安全系数迅速降低,最低库水位（145m）持续期,路基边坡孔隙水压力降低。安全系数缓慢增加。     

山区高速公路路基差异沉降数值分析

为了确定路基差异沉降规律,结合河北某高速公路具体工程实际,选取路基建设中有代表性的路基断面建立有限元模型,分别对横向半填半挖式、高填方及纵向填挖交界处等三种情况下的沉降状况进行了数值分析。结果表明:路基差异沉降最不利的位置出现在路基边坡处,建议道路建设过程中应重视路基边坡,特别是特殊路基填方处路基边坡的稳定性。     

冻融循环作用下路基边坡稳定性变化研究

为研究冻融循环作用对路基边坡稳定性的影响,建立了路基变形场及应力场的三维数值计算模型,并应用强度折减法求解路基边坡在冻融循环作用后的安全系数,分析了冻融作用范围内路基应力场和变形场的分布规律,得出冻融循环作用次数与路基边坡安全系数的关系。结果表明:冻融循环会改变路基边坡土体的力学性质,从而影响路基边坡的稳定性。路基边坡受到的冻融循环作用是引起路基病害的直接原因,反复的冻融循环作用将引起路基边坡稳定性的降低。     

水位升降对沿湖路基边坡渗流特征及稳定性影响的数值模拟

为了研究水位升降对沿湖路基边坡渗流场及稳定性的影响,基于饱和-非饱和渗流与非饱和抗剪强度理论对算例路基边坡在设计水位升降方案条件下的孔隙水压力、体积含水率、浸润线变化规律进行了分析,并在此基础上研究水位升降对其稳定性的影响。研究表明:对水位升降条件下路基边坡渗流场进行正确分析是进行稳定性研究的先决条件;水位上升将引起路基坡面深度一定范围内的孔隙水压力增大,在入渗影响范围内,基质吸力逐渐降低甚至消失。水位下降后,由于水体的渗出,湖水位面以上的路基土体孔隙水压力降低,路基含水率与孔隙水压力具有相似的变化特征;路基浸润线在水位升降过程中变化明显;水位升降过程引起的路基边坡安全系数的变化表现为迅速增大、缓慢降低、加速减小、缓慢增大4个阶段。     

降雨入渗作用下路基边坡的稳定性分析

为分析降雨入渗对路基边坡稳定性的影响,考虑渗流场与应力场间的耦合作用,依据强度折减方法,运用有限元软件分析了降雨、路基几何形状及路基土物理性能对边坡稳定性的影响。结果表明:降雨强度越大、降雨历时越长,路基变形位移越大,边坡稳定安全系数减小;长时小雨造成的路基沉降较大,边坡容易失稳;路基边坡越陡,路基变形位移较小,但边坡稳定性较低;路基土渗透系数越大,路基变形位移越大,边坡稳定性降低。     

试论软土路基的施工问题

软土在一些局部土质、河塘等处广泛分布。在软土地基上修筑路基,若不加处理,往往会发生路基失稳或过量沉陷,导致公路破坏或不能正常使用。     

湿陷性黄土公路路基病害类型及成因分析

通过对宁夏众多公路的调查、分析,认为湿陷性黄土路基的病害主要可分为路基沉陷、路基陷穴、边坡冲刷与失稳及高填路基破坏等四类。黄土的特殊结构是造成黄土路基产生湿陷性破坏的内在原因,而排水不畅及合成坡度大等,则是黄土路基湿陷性破坏的主要原因。合理排除地面水和地下水是防止黄土路基发生湿陷性破坏的关键。     

路基水毁灾害原因分析及防治措施研究

我国西部地区山川纵横,水文地质条件复杂,各种公路路基水毁灾害频繁发生,给公路的正常运营和经济建设造成了巨大的损失。基于公路路基水毁相关研究资料和野外现场调查结果,考虑水毁承载体和破坏原因,将路基水毁划分为:边坡滑塌、路基冲毁和路基沉陷等三种类型。通过分析不同类型水毁发生的原因和形成机理,从边坡防护和路基排水两个角度,提出了公路路基水毁的防治对策。     

青藏铁路多年冻土区路基排水沟病害防治分析

通过现场调查,青藏铁路多年冻土区路基排水沟的破坏主要表现为渠道混凝土板的酥化、破裂及渠内渗水和积水。而造成排水沟病害的主要原因为气候条件及施工质量、土体往复的不均匀冻胀融沉、冻结层上水。青藏铁路多年冻土区路基排水沟的病害防治措施应从控制土体冻胀、融沉和采用可适应土体不均匀变形的渠道结构两方面考虑。     

青兰高速公路路基沉陷治理措施

青兰高速公路二期路基病害严重段共有4段。主要病害是土石混填路基段开裂严重,局部沉陷。其原因是排水构造物接缝处渗水,造成路基含水量过大,以及湿陷性黄土和施工材料、施工工艺等造成路基不均匀沉降。通过现场挖验、踏勘,针对各段的病害情况,提出不同的治理措施,实践证明,治理效果良好。     

水位下降对裂隙性路基边坡稳定性影响机理分析

为揭示水位下降对裂隙性路基边坡稳定性的作用机理,基于饱和-非饱和渗流理论,研究了裂隙深度、裂隙开口宽度、裂隙分布位置、库水位下降速率等对裂隙性边坡稳定性的影响。结果表明:裂隙越深,饱和区域越大,边坡稳定性越低;裂隙开口宽度的大小对稳定性的影响不大;裂隙分布在坡面和坡底时稳定性较低;库水位下降速率主要影响裂隙层达到饱和的快慢,对边坡的长期稳定性的影响则可忽略;裂隙边坡稳定性随库水位不断下降而减小,当库水位水位较低或稳定后,其安全系数基本不变。在库水位下降直至稳定过程中,安全系数无裂隙边坡始终大于裂隙边坡。     

高速公路填方路基震害特征及动力响应分析

基于长宁地震高速公路路基震害调查成果,系统分析了路基震害影响因素、分布特征及成灾模式,发现路基震害受损程度与距震中距离、断层发育情况和路基结构形式密切相关,半填半挖路基震害特征最为突出。在路基土动力学特性试验获取的力学参数基础上,开展三维动力数值计算分析,研究表明:在相同条件下,半填半挖路基相对于两侧填方路基更容易受到地震灾变作用,其填挖交界面出现较大塑性应变,坡顶出现较大朝向坡外的永久位移,该结果与震害调查中路基破坏现象表现一致。     

沥青路面渗水病害分析及处治措施

研究结合京港澳国家高速公路（G4）湖南省耒阳至宜章段大修工程中出现的渗水现象,阐述了路面水损害产生机理及对路面造成的危害,分析宜章段渗水现象产生原因、制定处治方案并评价处治效果。研究表明,新旧路段压实度差异造成横向排水不畅是造成冒水现象的主要原因,采用沿合成坡度开槽、设渗沟加强横向排水的处治措施可有效避免冒水现象产生。     

黄土地区路基防护与支挡工程病害及防治措施

黄土地区路基防护与支挡工程主要病害有勾缝脱落、裂缝、表面破损、墙背填土沉陷变形及黄土陷穴、基础冲刷淘空、泄水孔堵塞、沉降缝(伸缩缝)变形破坏等形式.经总结分析,提出了增加排水设施、充分夯实脱空区域、及时检查修补、处治黄土陷穴等关键措施,并提出了黄土地区路基防护与支挡工程设计中可供选择的与防护支挡方式及关键技术.     

动力湿化作用下粗粒土高路堤渗流场时空演化模型试验

为了研究动力湿化作用下渗流水在粗粒土高路堤内的迁移特性，自主研发设计制作一种室内喷洒降雨装置及车辆动力荷载模拟装置，开展动力湿化作用下粗粒土高路堤渗流场时空演化模型试验，从时间和空间2个角度描述渗流水在路堤内的迁移特性，然后根据模型试验结果，建立粗粒土渗流场时空演化机制，揭示动力湿化作用下的粗粒土高路堤边坡渐变失稳发育机理。研究结果表明：基于相似理论，开展粗粒土高路堤渗流场时空演化模型试验可以较为真实地反映粗粒土高路堤在动力湿化作用下渗流水的迁移特性；动力湿化作用下，湿润锋首先在路堤边坡表面形成，并逐渐从边坡表面向内部拓展，在坡顶处的拓展速率较小，坡脚处的拓展速率较大；受湿润锋演变规律的影响，路堤边坡监测点负孔隙水压力逐渐减小，体积含水率逐渐增大，坡前应力逐渐增加，位于坡脚浅层区域的应力增加速度较快；依据渗流水的迁移规律，将渗流影响范围内的土体自上而下分为浅层暂态饱和区、渗流水填充区及渗流水湿润区；在动力湿化作用下，粗粒土高路堤边坡将逐渐产生沿坡脚深层滑移的渐变趋势。     

季节降雨对非饱和路基水分迁移规律影响的研究

运用有限元软件对佛开高速路面结构进行非饱和渗流数值模拟，研究季节性降雨对路基水分迁移规律的影响。结果表明:季节降雨对路堤含水量的影响集中在边坡和中央绿化带附近区域，对两者之间的区域影响较小，影响区范围在路堤中上部距离路堤边坡和中央绿化带约3～4 m以内区域。该范围内切线模量值变化最大幅值出现于路堤顶部中央绿化带，平均变化幅值随路堤高度下降而减小。在降雨影响范围内，路堤压实度为96 %和94 %区域的切线模量随降雨强度和降雨持续时间的增大而降低。