山区公路岩质边坡冻融破坏机理及处置对策

为了系统认识冰冻极端天气条件下山岭公路岩质边坡稳定性问题,结合泰顺县山区公路岩质边坡冻融滑塌的实际案例,对冰冻极端天气条件下山岭公路岩质边坡的破坏机理及其灾害处置对策进行了深入研究.研究表明:冻胀与融解作用是岩质边坡破坏的主要机理;地形条件和地质构造是山区公路岩质边坡冻融滑塌的先决条件;边坡陡峻是岩质边坡冻融滑塌的重要因素;公路开挖爆破是岩质边坡冻融滑塌的人为因素;降雨是山区公路岩质边坡冻融滑塌的触发因素.采用减震爆破施工方法,可以极大地减小爆破对边坡岩体的破坏,降低冻融滑塌的可能性.采用刷坡、遮挡工程、拦截工程等,可以有效地防治冻融滑塌.     

某膨胀土路堑边坡滑塌处治研究

以鄂中某地区城市主干道膨胀土路堑边坡滑塌处治为背景,对滑塌过程、成因、处治措施进行了分析,并对自然和“干湿循环”后饱和状态的抗剪强度参数进行了边坡稳定性验算。结果表明:膨胀土边坡在工程施工过程中,做好“防水、排水”工作,快速开挖、及时防护的工序衔接至关重要;采用植生袋结合防水土工布对膨胀土边坡滑塌处治具有良好效果。     

土工编织袋在膨胀土路堑滑塌边坡处治中的应用

结合某高速公路膨胀土路堑边坡滑塌实际情况,从土质、雨水、绿化因素入手,分析路堑边坡滑塌的主要原因,对土工编织袋处治弱膨胀土路堑滑塌边坡进行可行性分析;根据高速公路整体景观要求及已通车高速公路处治受约束的既定条件,提出了滑塌边坡处治原则,并从边坡滑塌体的厚度、边坡高度考虑,提出不同情况下的土工编织袋处治方案。     

公路岩质边坡爆破稳定性数值模拟分析研究

山区公路的施工过程,往往采用爆破的方法进行开挖,爆破振动是一个瞬间动力学问题,以数值模拟的方法研究爆破震动波在岩质边坡的传播规律,这对于正确指导和优化爆破施工提供重要依据。本文依托某山区公路工程建设项目,采用数值模拟的方法分析了爆破震动波在边坡介质中的应力场、位移场、速度场等的分布规律,研究了爆破震动效应对山区公路岩质边坡稳定性的影响。现场振动测试结果验证了数值模拟计算的可靠性。     

格宾挡土墙在公路边坡滑塌处理中的应用

针对目前常用的公路边坡滑塌处理方案，结合靖西至那坡高速公路边坡滑塌处治案例，通过介绍格宾挡土墙的设计原理、技术要求、施工工艺及技术优势，阐述了格宾挡土墙在公路边坡滑塌中的应用效果和推广价值。应用结果表明，格宾挡土墙处理后的边坡坡面稳定性好，且整个坡面绿化防护效果较好，融入了周围的自然环境；格宾挡土墙在技术经济、社会效益、自然协调等方面均具有较大优势，是一种有效的边坡防护处治方案，具有较大的推广价值。     

上硬下软型膨胀土路堑滑塌成因与处治

上覆岩层下伏膨胀土型路堑边坡兼具特殊性质土、不稳定地层结构、开挖卸荷等不利因素，给岩土工作者提出了新挑战。依托河北坝上某路堑滑塌病害处治工程，在分析上硬下软型膨胀土边坡变形破坏过程的基础上，提出了针对该类边坡的处治方案。取得的主要结论有：(1)影响上硬下软型膨胀土路堑滑塌稳定性的因素中，膨胀土“失水收缩、遇水膨胀”引发的裂隙发展是控制性因素，上硬下软的不稳定地层结构、开挖引起的应力条件变化是次要因素，气候环境的变化则是直接诱发因素；(2)案例分析表明，由于受上覆岩土层自重荷载影响，上硬下软型膨胀土边坡滑塌面较深，非浅表层滑动；(3)春融期是北方膨胀土边坡失稳的重要窗口期，应加强监测和防护；(4)实践表明桩板式支挡结构+柔性防护方案适用于上硬下软型膨胀土边坡滑塌病害的治理，实用效果良好。     

微震监测与爆破测振对公路边坡的联合控制

为研究贵州某高陡岩质公路边坡在施工期间受到爆破震动的影响,在分别探讨了微震监测和爆破测振原理的基础上,用IMS微震监测设备探索爆破震动下边坡岩体内部微震活动规律,TC4850爆破测振仪研究爆破震动对边坡表面稳定性的影响,两者结合,对施工期的边坡稳定性进行联合控制。结果表明,微震事件集中分布的岩体内部区域对应的岩体表面质点振动速度较大,联合控制可靠性更强,值得在公路工程开挖边坡稳定性监测中广泛推广。     

保通条件下的高速公路改扩建岩质边坡开挖技术研究

通过对沈山高速公路改扩建工程岩质边坡开挖要求、工程地质、周边环境和石方石材开挖方法的详尽分析对比,提出了针对次坚石岩质边坡开挖的爆破、机械和气体膨胀破岩法(CO_2)开挖方案,并对提出的方案从技术、经济、效率和安全等方面进行了详细对比分析论证,确定了沈山线59个岩质边坡开挖点采用的主要方案和备选方案。在允许爆破条件下,首先选用爆破法开挖;其次选用CO_2膨胀破岩法、液压分裂棒或机载劈裂机和液压破碎锤组合开挖;最后选用液压劈裂机和液压破碎锤组合开挖;考虑沈山高速公路改扩建工程保通、紧邻秦沈客专的实际,在不允许爆破条件下,可依次采用除爆破法之外的其他上述方案。     

基于FLAC3D的顺层岩质边坡稳定性分析

结合某高速公路顺层岩质边坡工程实例,运用FLAC3D软件建立顺层岩质边坡的三维模型,对该边坡的稳定性进行了数值模拟.结果表明,顺层岩质边坡上部四层结构面的应变较大,应力较小,容易发生失稳破坏;在顺层岩质边坡处治方案选择中需考虑边坡失稳形式,加固处理过程中要以靠近坡脚处的第四层结构面作为处理重点.     

顺层岩质边坡变形破坏机理分析

目前,关于顺层岩质边坡失稳的研究多注重于力学模型和计算方法的建立,而忽视地形地貌、地层结构、微构造等因素对顺层岩质边坡变形破坏的影响。以道路工程砂、泥岩互层边坡失稳为例,综合考虑坡体结构、地层结构、微构造等多个因素,通过有限元数值模拟,对顺层岩质边坡的变形破坏机理进行研究,分析了多临空面组合、不等厚互层结构岩质边坡的变形破坏模式,并针对其变形破坏模式提出了相应的处治措施。     

季节性冰冻地区公路边坡侵蚀破坏模式

针对季节性冰冻地区的路基边坡冻融滑坍破坏现象,分析了公路边坡破坏的各种侵蚀模式和影响因素。采用坡面流拖曳力法、坡面流量法等对坡面水力学特征进行研究,测算坡面冲刷临界坡度值,分析临界坡度与冲刷量之间的关系;同时采用有效应力法研究了冻融作用下的边坡安全稳定性。结果表明：季节性冰冻地区粘性土最大冲刷强度对应的临界坡度与目前常用的坡度值很接近或交叉,为减少水土流失,建议放缓土质边坡;边坡土体冻结前含水质量分数和融化后抗剪强度下降幅度是影响冻融滑坍破坏的主要因素,建议在设计中要考虑冲刷和冻融因素,并对特殊土质边坡进行相应的物理力学指标检测和稳定性验算。     

三峡库区高陡边坡崩塌机理分析与治理研究

边坡崩塌是边坡病害的一种重要形式,易造成掩埋道路、车辆、行人等事故,带来巨大人员伤亡和经济损失。与滑坡在机理上有较大的区别,边坡崩塌多发生于陡峭坡段,具有典型性、突发性以及较大的破坏性。在大量调查基础上,研究了长江三峡库岸城区高陡边坡岩土体崩塌形成机理,分析了崩塌破坏的一般形式、破坏机理及处治方案。并结合云阳县清凉场高边坡治理工程实例,给出此类高陡边坡治理措施及建议。     

公路路堑边坡光面爆破控制关键技术

爆破对边坡稳定具有重要影响,是很多工程边坡产生崩塌,甚至古滑坡复活重要的诱发因素之一。论述爆破控制的必要性、光面爆破关键控制要素以及光面爆破的成功实例,并通过光面爆破控制节约了工程投资,使边坡稳定安全。     

危岩带下锚碇高边坡稳定性研究

依托新田长江大桥上有危岩的岩质边坡重力锚碇基坑开挖工程,危岩处理后爆破振动速度需控制在1 cm/s。通过爆破振动场模拟分析,径向、切向、竖向振速数值计算值与现场实测值平均误差18.73%,优化后单响炸药量低于18 kg,危岩无破坏。综合非煤露天矿边坡和建筑边坡设计规范要求,考虑到临时边坡、爆破振动和边坡重要性等因素,锚碇边坡稳定性安全系数阈值设定为1.25;自重、爆破振动、降雨、地震各荷载组合工况下,三维边坡安全系数、最不利剖面二维边坡安全系数均大于规范值。     

国道上方石质山体爆破施工技术

在施工过程中采用常规的爆破方法已不能满足安全及质量要求,考虑到爆破作业区域的实际条件、岩石的构造以及工期等的影响,采用周边深孔预裂与光面爆破,主体深孔松动爆破的爆破施工方法,施工时先对主体进行松动爆破并对中间进行掏槽取渣后,在中间留有爆破自由面的基础上对边坡周边进行预裂爆破,最后再对边坡预留的1 m进行光面爆破的方法,爆破时采用一次分段爆破的方法,预裂爆破主爆破孔与松动主爆破孔用迟发雷管同次分段起爆,主爆破迟后预裂孔150～200 ms,同时对靠近国道部位的斜坡2～3 m处的土石用静态破碎剂进行破碎,取得了较好的效果。     

爆破动载下水平产状砂质板岩洞室稳定性研究

依托同马山隧道工程,建立了离散元数值模型,着重分析了水平产状砂质板岩层厚、层间结合程度及岩石坚硬程度对钻爆法施工中层状围岩稳定性的影响。研究表明:随着岩层厚度减小,拱顶塌落范围增大,边墙、拱顶等位置破碎程度增加;层间结合程度越差、岩石坚硬程度越低,洞室成形愈加困难;洞室失稳破坏是围岩压力与爆破动载共同作用结果,拱顶与边墙处最易发生破坏。     

宝成铁路边坡变形机制分析及治理对策研究

通过宝成铁路下行线K313+950~K314+300段右侧边坡现场工程地质条件的系统调查,对坡体的岩体结构类型及其成因机制、结构面、坡面组合特征及其稳定性进行研究。研究结果表明,西区裂缝下方的崩塌体在暴雨或地震作用下,整体滑移的可能性大;裂缝上方的坡面结构松动,再次产生小型崩塌的可能性大;东区山体已被两条裂缝深切,目前已形成大体积的危岩体,产生大体积崩塌的可能性大。基于变形机制分析的治理措施,重点放在控制西部崩塌体整体滑移和东部危岩体的大体积崩塌上。     

大跨度小净距隧道中夹岩爆破振动控制与损伤判别

明确爆破动载作用下大跨度小净距隧道中夹岩柱的振动响应及累积损伤演化规律，有助于更好地保障隧道现场施工及围岩稳定。依托厦门海沧疏港通道工程项目，现场采用爆破测振与声波测试对中夹岩体的爆破振动速度及围岩声波速度进行监测与分析,并对原有的爆破方案进行优化，对循环爆破作用下中夹岩振动传播与损伤演化规律进行探究。研究结果表明： 1）掏槽眼的装药量和自由面数量是影响中夹岩爆破振动速度的主要因素，通过优化爆破方案设置减振孔,使中夹岩振速降低了67.4%，最终控制中夹岩的最大质点峰值振动速度为12.67 cm/s，符合规范要求; 并根据萨道夫斯基公式，回归得到中夹岩的振动响应规律。2）在多频次爆破作用下，侧面岩体声波速度整体高于中夹岩体，受应力波及裂隙的共同影响，围岩声波速度由中夹岩内部至隧道轮廓线呈波动式下降趋势，随着掌子面的不断远离，中夹岩累积损伤范围最终稳定在距围岩表面1.5 m范围内； 通过现场监测与优化实现中夹岩爆破振动控制与累积损伤范围判定，保障了大跨度分岔隧道的高效安全掘进。     

薄基岩顶板隧道爆破施工围岩稳定性分析

为更有效地进行薄基岩顶板条件下隧道施工安全控制,以某高速公路隧道为工程背景,运用数值模拟的方法,分别研究不同顶板厚度下隧道爆破施工引起的围岩振速分布特征及其对围岩的损伤情况,并进行围岩稳定性分析。结果表明:1)当顶板厚度在5 m及以上时,围岩是稳定的;2)当顶板厚度为3 m时,最危险横断面上基岩顶板内开始产生严重的拉伸裂缝及一些径向裂缝,将形成超挖;3)当顶板厚度≤2 m时,径向裂缝贯穿顶板岩体,围岩稳定性较差,在掌子面后1 m内可能发生塌落、掉块等事故。     

隧道成型控制爆破技术及围岩损伤范围研究

为解决因初期支护格栅拱架限制周边眼钻凿精度而引起的隧道周边超欠挖问题,以青岛地铁1号线瓦屋庄站至贵州路站区间工程为例,介绍“长、短眼”控制爆破技术,提出“长、短眼”布置方案,并采用质点峰值振动法和激光隧道断面检测仪分别对“长、短眼”爆破技术产生的围岩损伤范围和隧道超欠挖量进行分析和监测。结果表明： 1）采用“长、短眼”控制爆破技术,Ⅳ级围岩段隧道周边超欠挖控制在150 mm以内,且理论计算每米进尺回填混凝土节省成本7 182元,可提高工程经济效益; 2）长短眼爆破产生的损伤范围为0.29~0.33 m,隧道拱顶沉降、净空收敛量均控制在10 mm以内,施工效果好。