基于土工格室及加筋的生态边坡加固试验分析

基于生态边坡坡面防护方案,在常规基础上提出了土工格室规格及外掺作物秸秆加筋的改进措施;搭建了室内模拟边坡降雨冲刷试验;控制土工格室规格及外掺作物秸秆加筋变量,分析模拟边坡降雨冲刷数据,综合对比生态边坡坡面防护效果。结果表明 :土工格室及外掺作物秸秆加筋的综合措施能显著提升生态边坡坡面抗冲刷能力,增强边坡防护效果;单一采用土工格室措施的生态边坡冲蚀量相较于裸坡可降低71.27 %,采用土工格室及外掺作物秸秆加筋的复合措施可降低84.65 %;缩小土工格室尺寸有利于降低生态边坡坡面模拟降雨冲蚀量,提升防护效果。     

黄土路堤土工格室护坡冲刷模型试验研究

采用模型试验方法,以边坡坡率、汇水流量、土工格室规格为主要影响因素,进行了一系列的黄土路堤边坡冲刷对比试验。试验结果表明:对于黄土路堤边坡而言,有土工格室防护的坡面不会形成连续的冲沟,冲刷深度小于10cm,无土工格室防护的坡面,可形成连续的V型冲沟,冲刷深度可达20～30cm;采用土工格室防护时,可以减小40%的冲刷量,说明土工格室对黄土路堤边坡的冲刷防护效果明显,是一种有效的边坡防护方法;试验中得到的一些数据和结果,可为以后的边坡防护设计所借鉴。     

土工格室生态护坡在黄土地区公路边坡防护中的应用

针对目前黄土地区公路边坡防护中存在的问题 ,提出了采取土工格室内植草的方法对黄土地区公路边坡进行防护。通过对土工格室生态护坡作用机理和抗滑稳定性的理论分析 ,给出了平铺式和叠砌式生态护坡的结构型式、适用条件、设计计算方法及施工工艺 ,确定了相关参数的取值范围。工程实践表明 ,与常用的护坡方法相比 ,土工格室生态护坡不但具有更高的抗冲蚀能力 ,而且可节省工程造价 2 0 %～ 4 0 % ,同时能快速恢复生态环境 ,绿化边坡、美化公路沿线景观 ,是一种较好的黄土地区公路边坡防护形式     

黄土地区道路陡边坡植被多样性生态防护措施

针对黄土地区路堑陡边坡的坡体形式,以锚杆护坡和植被根系保水固土机理为基础,结合植被多样性原理,统计分析黄土地区道路生态防护的植物种类及其植被群落组合,研究设计了适用于黄土地区陡边坡的新型土工柔性格框生态防护措施.以定西至平凉高速公路为试验依托项目,模拟分析黄土地区降雨对无防护边坡、普通植物纤维防护边坡和新型土工柔性格框植被防护边坡的冲刷,结果表明:在降雨量分别为2.4 m3/h和3.2 m3/h的60 min冲刷条件下,随着试验历时的增加,新型生态防护技术的边坡水流含沙率与累计边坡冲蚀量较其他2种边坡形式小30％以上;降雨冲刷试验结束后,前2种边坡的坡面均有不同程度的破坏,而新型生态防护技术防护的坡面比较稳定.     

锚杆-土工格室复合结构边坡防护有限元数值分析

锚杆-土工格室复合结构边坡是一种新型的边坡防护形式,在对不稳定裸露边坡进行加固处理的同时,还可以对边坡坡面进行绿化.利用Midas GTS NX有限元软件建立锚杆-土工格室复合结构防护边坡三维有限元模型,采用强度折减理论法分别对未加筋、加锚杆、加土工格室、加锚杆和土工格室的边坡进行敏感性分析,研究了加固措施、填料参数、格室高度和边坡加筋宽度对边坡稳定性的影响.结果 表明:采用锚杆-土工格室复合结构防护能很好地提高边坡的稳定性;填土内摩擦角对边坡稳定性影响比黏聚力更敏感;随着边坡加筋宽度的增加,安全系数先增大后减小.研究成果对不稳定裸露边坡加固设计和施工具有一定指导意义.     

稻秸秆加筋水泥土空心砌块边坡生态防护技术研究

在普通混凝土空心砌块护坡的基础上,提出了一种以稻秸秆、工程开挖后的废弃土、少量水泥为原料制成的空心砌块对边坡进行表层防护的方法,使其既具有混凝土空心砌块抗冲刷能力强、施工简单的优点,又能克服其资源消耗大、工程造价高的弊端。采用无侧限抗压强度试验,探讨了在不同稻秸秆掺量、不同稻秸秆长度、不同水泥掺量以及不同养护龄期条件下,稻秸秆加筋水泥土及其空心砌块的抗压强度发展规律及其耐久性能。在此基础上通过对比分析裸坡、稻秸秆加筋水泥土空心砌块、三维土工网3种防护形式下的花岗岩残积土边坡强降雨冲刷试验以及室外空心砌块植草试验,验证稻秸秆加筋水泥土空心砌块的实际防护效果。最后对稻秸秆加筋水泥土空心砌块护坡的经济性与适用性进行了分析讨论。研究结果表明:稻秸秆加筋水泥土空心砌块的强度和耐久性能能够满足工程实际应用要求,其每平方米造价比普通混凝土空心砌块减少40%左右,经济效益十分显著,具有良好的应用和推广价值。其中稻秸秆加筋水泥土空心砌块最经济合理配比为稻秸秆掺量0. 25%、稻秸秆长度15 mm、水泥掺量15%。     

稻秸秆加筋土生态护坡室内降雨冲刷试验研究

针对湖南省某高速公路花岗岩残积土粗颗粒含量多,遇水易崩解,极易形成坡面冲蚀的特点,提出采用稻秸秆加筋土对坡体表面进行生态防护。通过室内边坡模型的降雨冲刷试验探讨了不同稻秸秆加筋土厚度与不同稻秸秆掺和比例的防护机理与效果,可知降雨冲刷作用下坡面破坏是从雨滴溅蚀开始的,而后是重力、摩擦力和坡面径流推力等对土颗粒的搬运作用,进而对坡面形成冲蚀;稻秸秆加筋土防护层受雨水溅蚀程度要小,泥沙冲刷量少,防护效果较好;稻秸秆掺和比例为0. 3%、防护层厚度为5 cm下的稻秸秆加筋土层防护效果最佳。室内试验结果可为同类工程研究与实际工程应用提供借鉴或参考。     

新台高速公路加筋草皮护坡技术研究

通过采用三维植被网结合喷播建坪防护边坡这一新技术的试验，对其施工技术、抗侵蚀作用以及该方式的经济成本进行研究。试验表明：该项新技术对细砂质量土、高液限土边坡、夹砂及碎岩土边坡进行防护，坡面土壤流失量是纯草皮防护区的20%以下，并且在台风带来的特大暴雨情况下，挂网试验区没有发生明显的浅表层滑移。与其他圬工护坡措施相比，加筋草皮护坡造价减少50%-70%，该项技术为因地制宜地进行坡面防护提供了一种新的办法和多样性选择。     

土工格室加筋路堤边坡离心模型试验研究

以边坡高度12 m,坡度为1∶0.75,共铺设土工格室20层,层厚为0.6 m的某二级公路为原型路堤,设计和制作了9组土工格室加筋和1组未加土工格室边坡相似模型,对土工格室加筋边坡变形和破坏力学机理进行了离心模型试验研究。在试验加载过程中,采用位移传感器测量坡顶的变形,通过摄影照相记录边坡破坏全过程。试验发现,土工格室加筋边坡破坏过程可划分为变形、开裂、局部剪切塑性变形和破坏四个阶段。土工格室加筋边坡的破坏模式表现为加筋区的整体破坏,并与未加筋区有明显的分界线。加大格室高度与层厚比和提高格室长度与坡高之比有利于增加边坡的稳定性,但存在一个临界值。填料强度对土工格室加筋边坡的影响十分突出,边坡坡度对其稳定性的影响则不大。     

植被防护前后红层软岩坡面抗冲性对比试验分析

采用现场模拟降雨试验方法。对红层软岩坡面植被防护前后的抗冲性进行研究,得到有关红层软岩边坡植被防护前后坡面岩土的冲蚀量、径流量、截留量等结论。研究结果为红层软岩坡面冲刷防护措施的选取提供依据,为红层软岩坡面抗冲刷设计中的参数选取提供参考。     

土工格室在高陡岩质边坡防护体系中的应用

基于张季如提出的土工格室稳定分析模型,将其应用于京张高铁坡率为1∶0.3的高陡岩质边坡工程中,计算分析了不同坡率和固土深度工况下对土工格室材料强度的要求,并对边坡土工格室表面监测数据进行分析。结果表明:高强度的土工格室可在坡率小于1∶1.0的边坡上应用,而对于不同坡率的防护体系,土工格室强度要求尚需通过计算确定。     

土工格室加筋土等效强度计算方法研究

基于极限平衡理论,运用边坡稳定分析软件ZSlope进行数值模拟,分析了土工格室垫层对边坡安全系数及临界滑动面的影响。结果表明:土工格室加筋层对边坡安全系数有比较明显的提高,加筋后边坡的滑动面向坡体内部移动,滑楔体尺寸变大。在此基础上,探讨了将土工格室加筋边坡等效为素土边坡进行计算的一种方法。     

格室土力学响应等效理论有限元方法探索

运用有限元软件ABAQUS建立了土工格室加筋土三轴试验模型,选取Mohr-Coulomb弹塑性模型,将应力应变曲线与等效强度和等效刚度计算结果进行对比,反演出土工格室加筋土的弹性模量、泊松比、剪胀角等参数.采用强度折减法计算素土边坡和土工格室挡墙的安全系数和滑动面,对比边坡加筋前后的变形.     

土工格室加筋边坡大模型试验研究

对土工格室加筋边坡，进行了考虑加筋量变化的大模型对比试验研究，对边坡变形、加筋边坡中土体受力特征以及加筋体中土工格室本身的受力等问题，进行了探讨。研究表明，与一般平面型土工合成材料通过材料与土的摩擦力来提高边坡的稳定性不同，土工格室加筋边坡主要是依靠土工格室对土体的约束作用来提高边坡稳定性，加筋区复合土体整体性较强。     

公路路基生态护坡技术研究

边坡加固工程与公路建设工程一样不可避免地要对周边路域环境产生影响,对公路建设时已经产生破坏的植被进行二次破坏,污染土壤和水源,影响动物种群的稳定发展。文章采用生态防护方法,将边坡保护和边坡绿化有机地结合在一起,不仅可以恢复裸露边坡的植被,还具有保障道路和行车安全的特点。     

土体相对密度对土工格室加筋砂土地基性能的影响

为了研究地基相对密度对土工格室加筋性能的影响,对五种不同相对密度(30％、40％、50％、60％和70％)的土工格室加筋砂土地基和未加筋砂土地基的模型进行载荷试验,研究不同相对密度土体地基的承载力沉降曲线、承载力提高系数、路基变形与基底沉降以及加筋拉应变的分布规律,并对土工格室加筋砂土地基的作用机理进行分析.试验结果表...     

基于断裂理论的公路边坡防护体系研究

在植被护坡技术中,根系对土体的加固作用是很显著的,但大多数植物根系的加固深度,尚不能达到潜在的深层滑坡的滑面埋深,所以,植被在深层滑坡防治方面的作用是有限的。基于离心模型试验研究基础上的加筋护坡技术不仅可以满足深层护坡的要求,而且经济合理。将这两种边坡防护技术相结合,从而形成了一种新型的公路边坡防护体系。首次运用断裂力学原理,分析和解释了植物根系与筋材在边坡土体剪切过程中的阻裂机理,不仅形象地揭示了根系纤维与筋材阻止裂纹发展的过程,而且借助裂纹尖端的应力强度因子,很好地解释了该防护体系对边坡稳定的贡献度。在建立几何模型的基础上,给出了防护体系抗滑力和边坡安全系数的计算公式。     

格室土表观黏聚力节点强度计算方法

土工格室作为一种新型三维立体加筋材料,对于填料能够提供较大的侧限约束作用,侧限效应引起的约束围压可等效为土工格室加筋土复合材料的表观黏聚力,但在计算土工格室加筋土表观黏聚力时,现有的计算方法仅考虑格室条带刚度而未考虑节点强度对表观黏聚力的影响,在Bathurst表观黏聚力计算公式的基础上,推导了同时考虑土工格室的条带刚...