西南某山区机场高填方边坡稳定性研究

以西南某机场高填方边坡为例,研究顺坡填筑砂泥岩碎块石土高填方边坡工程的稳定性。通过选取试验段场地进行大型直剪试验获得岩土体抗剪强度指标,用有限元强度折减法模拟分析高填方边坡变形失稳机制。结果表明:粉质黏土层作为高填方边坡地基的软弱夹层,若不处理将会显著降低高填方边坡的稳定性;随着砂泥岩碎块石土填料中细粒物质的逐渐下渗,在填筑体下部与稳定基岩之间会形成具有一定厚度的滞水层,其抗剪强度明显低于填筑体;通过基底开挖台阶的方法可以改变滞水层在滑面上的分布,随着开挖台阶高度的增大,边坡潜在滑面通过滞水层的范围减小,边坡稳定性系数增大;选取恰当的坡型可降低边坡整体失稳的可能性。     

分层填筑钢波纹管涵洞的土压力值的测量与应用

对高填方钢波纹管涵洞的施工过程中进行土压力试验,分析分层填筑时高填方钢波纹管涵洞的不同位置的土压力变化规律。研究表明:钢波纹管上各个位置所受到的土压力与钢波纹管的填土高度成正比,即钢波纹管埋藏越浅,钢波纹管上各个位置所受到的土压力就越小。在分层填筑过程中不同层的土压力值也不相同,其中每一层中不同位置的钢波纹管也受不同的土压力。研究结论可对高填方钢波纹管涵洞施工变形问题起到一定的指导作用。     

山区机场高填方边坡稳定性分析及处治方案研究

以东北地区某山区高填方机场为工程实例,基于规范推荐的边坡稳定分析理论,应用GEO-SLOPE边坡稳定分析软件,以土层勘察参数计算不同综合坡率下的安全系数,得出满足行业标准的较为合理的坡率。针对影响高填方边坡稳定的主要因素,提出经济合理、技术可行的工程设计方案,监测施工期及运营期边坡变形,指导工程建设。     

水平成层土质边坡破坏机理及极限承载力研究

采用室内模型实验以及极限平衡水平条分法对水平成层土质边坡的破坏机理以及稳定性进行研究。通过建立室内模型试验分别研究了分层厚度以及边坡高度在坡顶施加荷载的情况下的荷载-位移规律、极限承载力、滑动面形态和位置,得出了在坡顶作用相同宽度荷载的情况下,极限承载力随着分层厚度的增加而增大;当保持边坡坡比、加载方式以及分层厚度相同的情况下,不同边坡填筑高度对极限承载力的影响甚微。水平层状土质边坡滑动面为圆弧段与直线段的组合形式。基于极限平衡法的基本原理,针对边坡水平成层的性质以及圆弧+直线的破坏形式,对滑动体进行水平条分,推导了该类边坡极限承载力计算公式,并且与试验工况结果以及竖向条分法计算结果对比分析。结果表明:极限平衡水平条分法较之于竖向条分法在水平层状边坡稳定问题中具有一定合理性。     

考虑分层填筑的高路堤沉降变形特性分析

为研究高路堤动态填筑全过程沉降变形特性,基于非线性有限元数值模拟,对比分析高路堤与一般路堤分层动态填筑过程中地基面沉降、路堤面沉降和坡脚处地基剖面侧向位移的分布演变规律,讨论填料轻质化、压实度提高对沉降变形的影响。研究发现:高路堤分层填筑全过程中堤身荷载不容忽视,采用轻质填料可极大减小高路堤的压缩变形和地基沉降;随着压实度的提高,如路堤填土弹性模量增加2倍,高路堤路基面沉降则减小16. 9%,而地基面沉降和坡脚处地基剖面侧向位移影响甚微。     

基于离心试验的边坡倾倒变形下弯折带演化特征

边坡倾倒变形过程中岩层弯折带的发育特征与演化规律是研究该类边坡变形破坏的地质过程与力学行为的关键. 为了揭示坡角变化对弯折带发育规律的影响,以澜沧江古水水电站坝前倾倒变形体为原型边坡,概化设计3组不同坡角的试验模型,通过离心模拟试验,尝试再现反倾层状岩质边坡倾倒变形的演化过程,分析边坡内部岩层弯折带的发育特征. 研究结果表明:边坡倾倒变形主要发生在倾倒折断基准面上方,基准面与层面法线的夹角位于12°～16°,该值不随坡角的改变而发生变化;边坡倾倒变形时,弯折带由坡脚开始以参差阶坎状的形式向坡顶延伸直至贯通,坡度陡的边坡会在一级弯折带上方的已倾倒岩体中产生新的次级弯折带,边坡倾倒折断模式由单级折断逐渐转为多级折断;弯折带孕育过程可概化为3个阶段:岩层弯曲变形、坡脚破裂-弯折带向坡顶延伸、弯折带贯通-坡体临界失稳;坡角变化对边坡倾倒变形发育特征有较大影响,随着坡角的增加,边坡倾倒变形范围扩大,程度加剧.      

高填方填筑体变形有限元分析

本文以重庆万州机场高填方回填地基加固工程为依托,对山区高填方回填地基的填筑压实进行了系统研究,运用有限元方法对高填方填筑体主固结沉降进行了分析.     

高边坡分级开挖卸荷方案研究

高边坡在开挖的过程中常出现坡体变形,坡体渐进的变形会造成整体失稳破坏。以宝新高速公路为例,按边坡开挖比例分别为1∶0.75、1∶1及1∶1.25三种不同情况进行开挖,同时对同一坡率下坡体进行不同开挖深度和不同分级数分析,确定边坡顶断面的开挖点。利用有限元软件,建立边坡数值计算模型,分析不同开挖坡比、开挖深度和分级数对边坡的影响,该方法可为开挖方案的选取提供参考及依据。     

锚固体的布设位置与形态对固坡效果的影响

为揭示灌浆锚固体对固坡效果的影响规律,利用有限元强度折减法,计算了单根锚固体分别在垂直或水平布设于坡体不同位置条件下以及布设角度不同等条件下锚固体的变形和边坡的稳定系数。分析表明:在坡体中置入锚固体对边坡的稳定性均有不同程度的提高,其中垂直布设较水平布设的固坡效果更为显著;布设位置在坡高约1/3处最为理想;锚固体与坡面夹角也对固坡效果有较大的影响。     

拓宽高度对高速公路路基差异沉降的影响

设计高速公路改造方案时,需要充分考虑路基差异沉降问题,确保设计方案合理并提升最终工程质量。首先分析了不同填筑高度对路基沉降差异值、表面水平位移值以及坡角水平位移的影响,并对分层填筑过程中的差异沉降指标变化情况进行对比,得出如下结论:填筑高度越大,路基表面荷载、边坡偏载就会升高,从而使得表面沉降就越显著;分层填筑厚度越高,会对老路基造成更多的挤压,新老路基差异沉降会提升。