降雨条件下膨胀土路堤边坡稳定性分析

膨胀土工程问题是我国公路建设中遇到的一大技术难题。结合某高速公路路堤试验段修筑的处治膨胀土路堤,分析了全填膨胀土路堤与包边膨胀土路堤在降雨条件下的不均匀变形,并在此基础上进行路面结构的力学响应分析以及路堤边坡的稳定性分析。     

降雨条件下膨胀土路堤边坡稳定性分析

膨胀土工程问题是我国公路建设中遇到的一大技术难题.结合某高速公路路堤试验段修筑的处治膨胀土路堤,分析了全填膨胀土路堤与包边膨胀土路堤在降雨条件下的不均匀变形,并在此基础上进行路面结构的力学响应分析以及路堤边坡的稳定性分析.     

降雨条件下膨胀土路堑边坡渗流分析

膨胀土边坡变形失稳是一种普遍发生且较为严重的工程病害,而降雨入渗是其重要的诱因,因而准确计算降雨条件下的边坡渗流场是成功分析膨胀土边坡稳定的关键.该文通过分析非饱和土渗流原理与热传导理论的相似性,采用土-水特征曲线试验获得有关计算参数,并考虑边坡的裂隙条件,利用Ansys有限元软件的热分析功能对膨胀土路堑边坡的降雨渗流进行了计算,得到了降雨入渗后边坡的渗流场变化规律.计算结果与实体工程含水量监测结果基本一致,验证了其准确性.     

膨胀土路基的胀缩变形模型试验

为了研究不同气候条件下膨胀土路基的胀缩变形规律,通过8组膨胀土路基模型试验,对广西南友路宁明地段中等膨胀土和湖南常张路慈利地段弱膨胀土,在压实度为90%和不同排水边界条件下,模拟路基分别处于积水、阴天、日照、降雨4种条件,研究膨胀土路基中各位置测点的胀缩变形大小及变化规律等,获得了这两种膨胀土路基的竖向和水平方向的胀缩变形量与变化规律。研究结果对膨胀土路基的设计和施工,保护路基、路面及路基中的构造物具有重要的理论和工程实际意义。     

干湿循环作用下水对膨胀土路基破坏机理的试验研究

通过8组膨胀土路基模型试验,对广西南友路宁明地段中等膨胀土和湖南常张路慈利地段弱膨胀土,在90%压实度条件和不同排水边界条件下,分别模拟路基在积水、阴天、日照、降雨干湿循环作用下,膨胀土路基的破坏形式、水对膨胀土路基破坏作用机理等,这对膨胀土路基的设计和施工,保护路基、路面和构造物等具有重要的理论和工程实际意义。     

降雨条件下南宁膨胀土坝体填筑稳定性分析

利用南宁膨胀土的物理力学性质,建立均质土坝模型,针对广西地区的气候条件,并根据非饱和膨胀土的强度随含水量变化的规律,利用数值模拟的方法研究在降雨条件下膨胀土坝填筑过程中的稳定性分析以及降雨持时对分层填筑的影响,并得到了膨胀土坝在降雨入渗后,其稳定性受到影响的结论,为土坝填筑施工参数的控制提供依据和注意事项。     

市政道路膨胀土路基检测及对路面结构的影响研究

依托某市政道路病害检测,通过现场勘察、钻探取芯、开挖探坑、室内试验等手段,发现该道路不均匀沉降变形及基层损坏严重,其根源在于地基及路基土具有弱膨胀性土特性。进一步通过膨胀性试验,分析了膨胀土在有荷、无荷条件下的膨胀率及膨胀力,提出了土体膨胀率、膨胀力与土体压实度、含水率的相关关系。为了揭示膨胀土对路面结构破损及不均匀变形的影响机理,运用BISAR软件计算分析了不同膨胀力、不同基层模量对道路结构层受力特性及变形特性的影响,揭示了膨胀土路基半刚性路面结构破损机理。     

沥青路面层间脱空区积水结冰膨胀与损害分析

沥青路面由于存在裂缝和空隙,外界水分较易渗入路面内部,形成小范围区域性积水并滞留在路面内部。当冬季遭遇骤变大幅降温天气时,环境温度和路表温度骤减,路面内部滞留的积水就会结冰膨胀,从而引起路面结构和材料的损坏。笔者利用有限元方法计算了沥青路面层间脱空区积水结冰膨胀产生的应力,分析了其对路面结构与材料产生的不利影响,解释了在突遭低温冰雪恶劣天气后路面病害大幅增加的原因。     

干湿循环作用下膨胀土的土压力试验研究

利用广西南友路及湖南常张路的膨胀土土样,在不同的坡比和排水边界条件下,模拟积水、阴天、降雨和日照四种气候条件进行了九组室内模型试验,得到了在干湿循环作用下膨胀土路基中侧壁土压力和底层土压力的变化规律,为膨胀土路基的防、排水设计提供了非常有参考价值的试验数据.     

基于流-固耦合的膨胀土边坡渗流分析

基于流-固耦合理论、非饱和渗流计算模块,通过C++和FLAC^3D内置FISH语言构建考虑膨胀效应的非饱和流-固耦合模块,结合工程实例,分析膨胀土边坡在不同耦合方式和降雨工况下非饱和渗流规律及相关影响因素。结果表明,降雨入渗对边坡孔隙水压力的影响集中在边坡浅层范围内,采用流-固耦合模块计算所得土体饱和度的增速、增幅及降雨入渗深度都比非耦合情况时小,且随着降雨的持续,两者之间的差距越来越大;在总雨量相同的条件下,强度小而历时长的降雨会造成边坡土体内雨水滞留量增多,滞留时间变长。     

浸水条件下膨胀土路堑边坡的稳定性分析

降雨后土体浸湿是造成膨胀土路堑边坡破坏的重要原因。通过分析浸水条件下膨胀土路堑边坡的破坏机理,考虑膨胀力作用的特点,建立了膨胀土路堑边坡的膨胀力作用模型。结合实际膨胀土路堑边坡工程,利用有限元法,模拟分析了边坡在浸水前后及不同浸水深度时的位移场、危险滑动面和稳定系数。通过分析和比较表明:膨胀土路堑边坡的稳定性直接受浸水条件的影响,浸水后的边坡不仅安全性明显降低,而且破坏具有明显的浅层性特征,故应做好坡面的防护和防水、排水措施。     

干湿循环作用下膨胀土的土压力试验研究

利用广西南友路及湖南常张路的膨胀土土样,在不同的坡比和排水边界条件下,模拟积水、阴天、降雨和日照四种气候条件进行了九组室内模型试验,得到了在干湿循环作用下膨胀土路基中侧壁土压力和底层土压力的变化规律,为膨胀土路基的防、排水设计提供了非常有参考价值的试验数据.     

侧限条件下膨胀土膨胀变形试验研究

利用弹性力学的有关理论分析了侧限膨胀试验中土样的受力和变形特点,推导出了在无荷膨胀试验条件下,膨胀土膨胀系数的理论计算公式;针对南宁-友谊关公路宁明段灰黑色膨胀土填料进行了侧限有荷膨胀试验,利用有荷试验结果推导出了膨胀土在侧向约束、上部加压条件下膨胀应变与含水率、上部荷载之间的计算关系式。结果表明:上覆压力对膨胀变形起拟制作用,在其他条件不变的情况下,上覆压力越大,则膨胀变形量越小;膨胀土是对含水量变化特别敏感的土体,含水量增加是土体膨胀的直接原因,膨胀量与吸水量紧密相关,且与(w-w0)成正比关系;利用无荷试验确定了湿度膨胀系数的测定方法,并用试验结果对南友路膨胀土路堤的修筑提出了一些建议。     

基于强降雨的膨胀土边坡稳定性分析

采用Midas-GTS软件,基于非饱和土强度理论Fredlund强度公式和饱和土有效应力原理,分析安康地区某膨胀土边坡在强降雨工况下坡体内各土层的孔隙水压力变化,并利用渗流-应力耦合研究边坡的稳定性。研究结果表明：随着降雨持时增加,膨胀土边坡体内孔隙水压力逐渐增大,表层膨胀土逐渐饱和,膨胀土的抗剪强度逐渐降低;同时降雨引起边坡体内地下水水位变化产生变化的空隙水压力。通过渗流-应力耦合分析,得出暴雨工况下不同降雨持时的边坡安全系数,其随降雨持时增加而逐渐减小,在降雨持时24h时安全系数降至0．89。     

肯尼亚蒙巴萨地区膨胀土膨胀特性试验研究

以肯尼亚蒙巴萨地区典型膨胀土为研究对象,进行了室内无荷载和有荷载条件下的膨胀率试验,探究了膨胀土膨胀特性与初始含水率、干密度及上部荷载的关系。结果表明:该试样的膨胀变形可分为膨胀加速、膨胀衰减和膨胀稳定三个阶段;膨胀速率和膨胀稳定量与干密度和初始含水率密切相关。在无荷载试验条件下,随着干密度和初始含水率的增加,膨胀率基本呈线性变化趋势;在有荷载试验条件下,上部荷载会对膨胀土的膨胀有显著的抑制作用;膨胀土膨胀率随上部荷载的增加呈线性关系降低。     

本期导读

正在仅考虑温降和干缩的基础上,结合CRCP结构计算的最新成果,提出并验证了纵向配筋指标的计算方法,对重要设计参数进行了敏感性分析……连续配筋混凝土路面配筋设计及敏感性分析(王骁帆等,P1)运用非饱和土强度理论和有限元强度折减法,研究降雨入渗条件下黄土高边坡稳定性,分析降雨强度、降雨时长、雨型、土体渗透系数等条件变化时边坡稳定安全系数的变化规律……降雨条件下黄土路堑高边坡稳定性分析(陈洪江等,P6)     

大空隙透水性沥青路面结构渗流研究

透水路面是海绵城市建设的重要内容,其渗透性能是影响路面使用功能的关键因素之一,目前有关大空隙路面渗流规律的研究仍不充分。建立了玄武岩纤维大空隙沥青路面结构渗流数值模型,得到了不同降雨条件下地表径流量、路面下土壤含水率等参数随时间的变化规律,并与同条件下降雨试验结果进行了对比,验证了渗流模型的正确性,可为不同降雨量地区的海绵城市建设提供借鉴。     

透水慢行系统结构设计体系研究

在深入分析透水混凝土路面和透水沥青路面的结构形式后,提出了两种透水路面相应的典型结构形式及其适用性。在此基础上,建立了透水路面的降雨条件四级分级标准,并确定了各分级条件下的透水路面结构排水系统设计方案:提出了城市透水路面的交通条件三级分级标准,确定了透水路面结构的设计流程。     

平百公路膨胀土特性及路基养护对策

结合广西平百公路一路段通过试验揭示膨胀土的胀缩特性以及膨胀土对路基物理力学特性的影响,分析膨胀土对路基路面的破坏现象及原因,并提出膨胀土路基路面的养护对策。     

用FLAC分析郑少公路膨胀土高路堤稳定性

结合工程实例,利用大型有限差分岩土工程数值分析软件FLAC,模拟分析公路膨胀土高路堤出现的路面开裂和边坡失稳问题,指出雨水对膨胀土边坡稳定性影响很大.提出在当前路面出现较长纵向裂缝的情况下,该路段的膨胀土边坡处于不稳定状态,需要进行边坡加固治理.