梧柳路某软质岩边坡滑塌处治技术研究

粉砂质泥岩、页岩、炭质泥岩等软质岩对工程危害性较大,尤其在边坡工程中更显突出。本文以梧州至柳州高速公路K207+570左侧高边坡滑塌处治为例,对本类型软质岩边坡滑塌原因进行分析,提出切实可行的工程处治技术方案,为同类工程处治提供相关经验。     

炭质页岩挖方边坡处治实例

结合工程实例,介绍了炭质页岩挖方边坡处治方法.     

梧柳公路顺层滑坡稳定性分析及治理措施

针对梧州至柳州高速公路K97+300～+500段开挖顺层边坡引发的滑坡,对滑坡的发展过程、变形破坏特征等进行调查研究,并对产生滑坡的机理进行了深入分析。鉴于边坡岩体顺层,且第1级边坡局部有薄层炭质页岩的易滑软弱夹层,在前缘开挖临空后易产生顺层滑坡,边坡施工开挖后一直处于蠕动变形状态,若采用矩形抗滑桩需人工挖孔,施工安全风险大,还面临竣工通车的工期压力,因此采用旋挖钻机成孔的双排预应力圆截面抗滑桩+钢花管注浆+锚杆框架植草护坡+浆砌片石护面墙+排水等治理措施。     

炭质页岩填料利用与路堤结构设计研究

针对某公路炭质页岩填料利用与处治难题,开展炭质页岩崩解软化机理分析与路用性能试验,分析填料强度的湿化衰减特性。试验结果表明：炭质页岩的微观结构、亲水矿物、含硫矿物是造成其易崩解软化、植物难以生长的主要原因;经历2次干湿循环后炭质页岩崩解已大部完成,随着干湿循环次数的增加,炭质页岩崩解率逐渐稳定在12%左右;炭质页岩填料中石料含量对密实度的提高影响不大,但对填料承载比CBR值的提升非常显著,CBR值随含石率的增加近似呈线性增长;中风化炭质页岩填料浸水前的工程性质较好,受水浸泡6小时后填料回弹模量衰减41.5%,受水浸泡24小时后填料回弹模量衰减47.0%。并探讨公路路基炭质页岩利用部位及其典型结构形式。     

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。     

炭质页岩路堑边坡滑坡机理分析及处治措施

贵州六威高速公路某路基边坡在施工过程中发生了滑塌。经过现场踏勘及地质调绘、钻探、挖深后发现,该段滑坡的产生由路堑开挖使炭质页岩出露于地表而加速风化、赋水、软化,在路堑坡脚处顺层滑动剪出而形成。滑坡土体基本由碎石粘土与强风化炭质页岩构成,滑床为炭质页岩强风化层面。通过不同条件下的坡体稳定性计算验证了此边坡处于不稳定状态。比选了削坡加挡墙及抗滑桩2种处治措施,得出了抗滑桩为最优方案的结论。     

炭质页岩路堑边坡稳定影响因素敏感性分析

炭质页岩边坡稳定性分析是一个繁杂的系统工程,影响边坡稳定性的因素很多,且其中大多数因素是随机可变和不确定的。文中主要对边坡稳定性的众多影响因素进行分析总结,从中优选出具有代表性的影响因素进行正交试验设计,采用FLAC3D有限差分程序进行数值模拟分析,根据数值分析结果对炭质页岩路堑边坡稳定性影响因素进行敏感性分析,得到各影响因素的敏感性排序,从而优化设计。     

融河高速公路炭质岩特性与路堑边坡防护对策

对广西融水至河池高速公路沿线路堑边坡炭质岩工程特性进行研究，阐述了炭质岩的物质组成、物理力学指标，分析其强度变化与路堑边坡破坏机理关系。进行有机硅固化剂封闭坡面和喷混植生防护试验，固化剂对降低炭质岩的亲水敏感性和保障边坡稳定具有一定效果，较传统防护措施更容易实现生态修复。     

炭质页岩路堤变形特性研究

炭质页岩组成复杂且具有遇水软化崩解特性,导致其用于路基填筑材料时工程性质差和不稳定。对炭质页岩组成成分、物理力学性质、承载比等路用性能进行试验研究,通过三轴剪切排水试验模拟炭质页岩填料路堤应力——应变特性,得到炭质页岩路堤填料Dun-can-Chang模型参数。利用大型有限元计算软件ABAQUS二次开发模拟不同压实度下路堤沉降规律。研究表明:崩解稳定的炭质页岩完全可用作下路堤填料,且随着压实度的提高,路堤沉降量呈减少趋势,并与实测数据对比,两者较为吻合。     

姜路岭炭质页岩隧道围岩松动圈测试与分析

国道G214线姜路岭隧道为典型的高海拔炭质页岩隧道,隧道开挖和初期支护施作后,变形快、变形大、持续时间长,本文以该隧道为依托工程开展研究,通过声波法和埋设多点位移计法测试深部围岩波速分布规律以及深部围岩位移变化分布规律,进而获得炭质页岩隧道围岩松动圈,以达到指导炭质页岩隧道围岩压力计算、系统锚杆设计以及控制变形的目的,对类似工程具有借鉴和指导意义。     

缓倾层面条件下炭质泥岩夹层高边坡处治研究

炭质泥岩具有风化快、强度低、遇水崩解严重等不良地质特征。其是路堑公路边坡工程中常见的一种控制性软弱夹层,如何处治由此所引起的边坡滑移,是确保边坡稳定安全的关键因素。基于贵州省某高速公路炭质泥岩夹层路堑边坡的处治案例,对边坡失稳成因、防护方案、动态处置措施、边坡位移监控量测分析等进行综合研究,为类似工程地质条件下的路堑边坡治理提供参考。     

炭质页岩路堑边坡施工过程稳定性分析

对炭质页岩路堑边坡开挖提出"过程稳定性"的方法,即分级开挖一级、及时实时支护一级,并对边坡开挖过程中及实时支护后的稳定性进行分析。结果表明,及时支护后边坡安全系数整体明显提高,每级的剪切应变增量分布面积及最大值都减小很多,有效降低了施工安全风险。     

冻融循环作用下炭质页岩蠕变模型研究

冻融循环作用下炭质页岩蠕变是高速公路高陡边坡稳定性研究的热点问题之一。为揭示冻融循环作用下炭质页岩的蠕变特性,将炭质页岩试样分别进行0次、5次、15次、25次冻融循环,在围压为4 MPa条件下,采用分级增量加载方式对试样进行三轴压缩蠕变试验,试验发现冻融作用下炭质页岩蠕变具有明显的非线性特征,轴向应变随冻融循环次数、应力水平和时间增加而增大;根据蠕变曲线特征,将蠕变曲线分为2个阶段,即稳定蠕变阶段和不稳定蠕变阶段;利用损伤定义及Lemaitre应变等效方程,建立稳定蠕变阶段的冻融损伤演化方程;基于损伤力学和概率统计理论,采用Von-misses屈服准则,建立不稳定蠕变阶段的冻融和蠕变耦合损伤方程;通过引入冻融和蠕变损伤变量对Burgers模型参数进行修正,建立冻融作用下的蠕变损伤模型。研究表明：岩石损伤随冻融循环次数增加而增大,但损伤增加速率减小,最终趋于稳定;冻融和蠕变耦合作用下,冻融作用使得岩石损伤累积,会加快岩石的蠕变破坏;分段建立的损伤方程能较好地揭示岩石损伤随冻融循环次数、应力水平和时间增加的变化规律;改进的蠕变模型与试验曲线拟合度较好,且参数物理意义明确。研究成果能为炭质页岩高陡边坡稳定性分析提供理论参考。     

生态护坡技术在巴平高速公路的应用研究

为了提高炭质岩边坡的安全稳定性,工程中对开挖后的炭质岩边坡会采取及时封闭坡面的措施来防止表层炭质岩崩解软化。炭质岩边坡的破坏模式按照有无残积土覆盖层,可分为沿岩土分界面的顺向滑动和岩体崩解软化引起的塌方。通过进行不同绿化添加剂掺量的植被混凝土对比试验得出,植被混凝土配比中绿化添加剂的掺入量为30～40kg/m~3时绿化效果最优。采用Midas-GTS有限元软件进行炭质岩边坡稳定性分析,得出植被混凝土护坡技术能在一定程度上提高边坡稳定性。植被混凝土具有一定护坡强度和抗冲刷能力,既能营造良好的植物生长环境,又能对边坡进行表面封闭,提高边坡的稳定性。     

室内模拟气候条件下炭质页岩崩解试验研究

在室内模拟气候条件下炭质页岩崩解试验中,通过跟踪崩解碎屑物的颗粒级别变化,发现当崩解达到一定程度后,崩解碎屑物的颗粒级配趋于稳定,试验表明炭质页岩的崩解特性可以用分形理论来描述;通过建立炭质页岩分形质量模型,求得其崩解稳定分维数.将该成果用于炭质页岩路堤填筑施工,以减少水和空气进入造成炭质页岩软化崩解带来的路堤变形.     

炭质页岩填料路基压实工艺与质量控制技术研究

以云南墨江至临沧高速公路沿线的炭质页岩为研究对象,在掌握其路用性能的基础之上,通过试验路段研究了炭质页岩填料路基压实工艺与质量控制方法.结果表明:炭质页岩石渣具有良好的压实特性,适宜采用大吨位压路机低频弱振的方式压实,沉降法检测炭质页岩填料压实质量的规律性较好.试验确定了不同虚铺层厚条件下炭质页岩填料路堤压实工艺及其关...     

预崩解处理后炭质页岩路用性能试验研究

炭质页岩在公路建设中广泛存在,对其路用特性进行试验研究并进一步在工程中用作路基填料具有十分重要的工程意义。该文依托广西六(寨)-河(池)高速公路,在沿线3个工点取炭质页岩岩样进行试验分析,首先模拟现场干湿循环条件使岩样崩解完全,然后分别对崩解形成的填料进行化学成分分析、基本物理特性试验及CBR试验,判断预崩解后炭质页岩用作路基填料的适用性。最后从中选出适宜的填料开展压缩试验、三轴剪切试验及考虑浸水条件的直剪试验。由试验结果可知,崩解后炭质页岩为中压缩性土,抗剪强度较高,但受水浸湿后强度显著降低。用于路堤填料时应注意对其进行充分碾压,压实度不应低于93%,并且应防止路面开裂导致地表水入渗,同时加强排水。     

龙马溪组黑色页岩路堑边坡稳定性及其防护对策

文章在对龙马溪组黑色页岩结构特性、岩体强度和岩体稳定性等相关试验分析和研究的基础上,就页岩质路堑边坡稳定性影响因素、局部和整体稳定性、边坡防护对策等方面进行了深入的研究,结合依托工程实际防护方案,提出了一套针对龙马溪组黑色页岩路堑边坡的防护方法,旨在为龙马溪组页岩地区的公路建设提供安全可靠的借鉴和参考。     

炭质页岩地层公路弃土场滑坡滑动机理研究

某高等级公路弃土场滑坡滑动面为炭质页岩地层为探究其工程性质,文中通过干湿循环试验研究炭质页岩地层风化机制,利用电镜扫描技术分析其微观结构,进一步通过三轴试验研究其不同含水条件工程力学性质的变化。试验表明,炭质页岩遇水风化速度加快,其微观结构强风化呈片状而全风化后呈散粒状,且孔隙明显增大;当其含水率从8%增加至32%,其强度参数黏聚力仅为含水率8%时的1/12,内摩擦角为含水率8%时的1/3。通过滑坡特征和试验研究综合分析表明其滑坡为牵引式中层土质滑坡。     

黄黄高速路堑边坡病害分析及处治技术研究

以黄黄高速为依托工程,在K685+000-K695+000沿线路堑边坡病害调查的基础上,总结归纳了该线路堑边坡的病害类型、成因、破坏模式及稳定性影响因素,并对其稳定性状态进行了评估,提出了针对性的病害处治措施。研究结果表明:黄黄高速路堑边坡病害主要表现为软岩及易风化岩层地段坡面喷射混凝土面层出现开裂、坡脚挡墙出现冒顶及开裂;喷射混凝土厚度不均、岩石易软化、易风化、地表水及地下水疏导不畅通是路堑边坡病害产生的主要原因;根据病害危险程度的不同,提出了局部不稳定体清除+坡面随机锚杆+坡体深层泄水+坡面复喷/挡墙重建+TBS坡面防护(植被坡面防护)的处治措施。