岩质边坡喷混植生防护技术在铁路工程中的应用

岩质边坡喷混植生是一种适用于岩质边坡坡面植草(灌)的植被护坡技术,结合多年在铁路路基工程中应用岩质边坡喷混植生防护技术及其试验研究成果,主要介绍其设计标准、使用材料、基材配比、施工工序、施工机械设备、验收评价标准。     

山区高速铁路路基陡边坡绿色防护试验研究

研究目的:在铁路工程建设中,对于陡路基边坡,如坡率陡于1∶1的,难以有较好的绿色防护形式。针对山区高速铁路路基陡边坡的绿色防护难题,设计了预加固桩前框架锚杆内基材植生(生态袋)和复合式锚索墙基材植生(生态袋)两种新型的路基边坡支护结构,并开展了现场的原位试验研究,验证其适用性。研究结论:(1)预加固桩前框架锚杆内基材植生边坡深层变形从桩顶部向下逐渐减小,桩顶最大变形小于35 mm;(2)桩前框架锚杆受力约为设计值的1/5～1/7,预加固桩的土拱效应明显,大大减小了桩前框架锚杆受力;(3)复合锚索墙锚索锚固力约为设计值的1/2,锚索墙后深层位移小于35 mm;(4)两种新型路基边坡结构都是稳定的,路基边坡改进的厚层基材(生态袋)绿色生态防护效果好,植物成活率超过90%,植物覆盖率大于85%,实现了坡率1∶0.5陡路基边坡的全坡面绿色防护;(5)本研究成果可为路基陡边坡绿化防护提供参考。     

适用于破碎岩质高边坡的新型生态防护结构研究

研究目的:在工程建设中对高差较大的岩质边坡工点,因节理裂隙发育将边坡岩体切割得较为破碎,常规的加固方式为框架梁锚杆+ 植被混凝土绿化护坡,但框架梁锚杆的大面积使用造价较高,而单纯采用植被混凝土绿化护坡又不能保证破碎高边坡的整体稳定性.通过研究提出一种适用于破碎岩质高边坡的新型生态防护结构,并通过工程实例验证其适用性.研究结论:通过对以往高边坡工程中可采用的台阶式边坡防护和框架梁锚杆+植被混凝土绿化护坡加固2种防护方案的对比分析可知,2种方案都存在不足之处,不能满足有关边坡防护工程整体稳定性要求.通过研究提出了一种适用于破碎岩质高边坡的新型生态防护结构,此结构将锚杆对浅层不稳定体的有效加固与植被混凝土绿化护坡相结合,达到对高边坡的防护作用,又改善了工程环境.通过在新建丽江车站高边坡工程中的应用效果良好.     

岩质路堑边坡绿色防护技术在京张高铁的应用研究

介绍京张高铁北京八达岭段(DK72+275～DK72+445)岩质边坡绿色防护技术:采用锚杆、钢丝网、生态袋及钢绳格栅网的防护体系进行加固,将生态袋紧密固定于坡面上,使得基岩边坡与再造植物土壤基质层联结成为一个整体,具有可靠的边坡防冲刷能力,可保证铁路运营中路堑边坡的安全与稳定。研究表明,该体系克服了岩质路堑边坡难以绿化的困难,提高了岩质深路堑边坡与周边生态环境的适应性。通过经济技术比较可知,采用锚拉式绿色防护结构防护,投资较传统钢筋混凝土框架梁结构节省5. 4万元/1197 m2,平均每平方米节省44. 8元,经济效益明显。     

岩体边坡锚注加固模拟试验研究

通过对层状岩石边坡锚注加固模拟剪切试验的研究,对比分析各种结构节理剪切力—剪切位移全程曲线的特点;阐述节理剪切破坏各个阶段的细观过程及不同节理的抗剪切强度和抗剪切刚度的特征。研究表明:锚注加固节理面抗剪切强度并不等于锚杆和胶结面抗剪切强度之和,其强度同步发挥的程度与锚杆钢筋的取材及钢筋配筋率有关;边坡锚注加固后,节理由原来的摩擦型节理和加锚柔性节理变为锚注刚性节理,由于节理的变形减小,可以有效地控制边坡的位移量;锚注节理的抗剪切强度随锚杆与节理面夹角的增大而减小,两者呈反比关系;当剪切力方向与锚杆倾向相同且在锚杆与锚注节理面夹角从90°到30°的变化过程中,锚注节理的抗剪切强度逐渐增大,表现为节理面的C值和φ值逐渐增大。     

挖方岩石陡边坡绿化防护的设计与施工

边坡绿化防护可削弱雨滴溅蚀,阻止坡面风化剥落,降低坡体孔隙水压力,改善生态环境,满足景观需求等。详细阐述牙买加SSC综合体育设施项目挖方岩石陡边坡绿化防护的设计构想及设计中采用喷射厚层基质植被绿化防护的具体方案,并详细介绍该项目挖方岩石陡边坡绿化防护的施工方法。     

基于台阶植生法的公路挡土墙生态防护

传统的公路挡土墙只具有工程防护的作用,而新型的台阶植生法在陡峭的挡土墙坡面上,使用SNS柔性防护网主动系统固定绿化基础材料,造出台阶状的稳定又平坦的生长基盘(土壤),并进行绿化,它综合了工程防护与绿化防护两大特点,改变了公路挡土墙传统单一的边坡防护作用,既美化了公路景观,又加固了边坡,并防止了坡面冲刷,达到了挡土墙生态防护的目的。文中分析了该方法的防护机理及工程应用情况,可为台阶植生法在类似挡土墙的生态防护应用提供参考。     

岩质堑坡的喷混植生防护

针对岩质路堑边坡的喷混植生防护应用,介绍喷混植生的功能及特点、材料选择、设计施工工艺。     

丘陵地区凝灰质砂岩边坡崩塌灾害分析与治理

结合江西省上犹县县城东缘边坡工程实例,根据崩塌边坡的地质特征,分析了边坡的崩塌机理。采用极限平衡法优化出合理的锚杆锚固力,提出了“锚杆+格构梁+挂网喷混凝土+排水沟”的综合加固治理方案。该方案实施后减少了地表水对坡面的冲刷及下渗,增强了边坡的稳定性,加固效果良好。可为同类边坡加固设计提供借鉴。     

强度折减法在高陡岩质边坡工程中的应用

岩体中含有大量的不连续面,如层面、节理、裂隙、软弱夹层、岩脉和断层破碎带等,传统的瑞典条分法等往往难以应用于岩质边坡的稳定性评价。本文基于强度折减法,采用有限元软件ANSYS研究了高陡岩质边坡的稳定性分析方法。对实际工点的分析结果表明,该方法能够较好地反映出高陡岩质边坡具有拉裂性质的破坏机理,未加固工点边坡安全系数为1.09;加固边坡的安全系数为1.30,表明边坡病害得到了根治。此外,采用刷方和预应力锚索加固相结合的方案可以有效控制高陡岩质边坡变形,可供类似工程借鉴和参考。     

土工网植草护坡在边坡防护工程中的应用

土工网植草护坡是一项适用于土质坡面，集边坡加固和植草防护、绿化于一体的复合型边坡防护技术。本文介绍了该技术的边坡防护作用机理及技术特点，国内外的应用情况，并与国内各种传统边坡防护方法进行了技术经济比较，展望了该技术在国内的应用前景。     

岩质高边坡位移监测及分析

以魏家洲特大桥宜昌岸岩质高边坡为例，针对边坡特征布置了五条测线，即沿三个发育节理方向、左右隧道和桥墩所在两个方向布置。利用这些测线上有代表性的点的位移变化值，探讨了坡项过隧道、坡腰开挖桥墩这类岩质高边坡的地表及深部岩石位移变化规律。     

板布河大桥百米级高陡岸坡稳定性研究

新建板布河大桥为瓮马铁路南北延伸线的控制工程,为188 m上承式钢筋混凝土铁路拱桥;大桥跨板布河深切V型谷,两岸岸坡陡峭,岸坡高达105～116 m,超过百米,地层为第三系(E)巨厚层状钙质角砾岩,弱风化,岩质坚硬,两岸岸坡卸荷裂隙发育。通过综合勘察手段查明了板布河大桥场区工程地质条件,综合多种分析方法对高陡岸坡的稳定性进行分析,通过施工开挖后对边坡进行了再次调查分析,百米高陡岸坡卸荷裂隙发育影响其承载力及岸坡稳定性,应加强施工地质核查工作;并针对计算结果进行了边坡防护设计,采取了锚索、锚杆对板布河大桥高陡边坡进行防护设计,锚索设计锚固力1 050 kN,可为西南山区硬质岩高陡边坡稳定性分析提供参考。     

高速铁路路基边坡纤维团粒喷播生态防护技术

针对高速铁路路基绿化工程高要求、少维护等特点,提出纤维团粒喷播技术,并详细阐述了其机理及特点.通过在京雄城际铁路路基边坡工程中的应用,归纳总结了该技术施工工艺流程:平整坡面→坡面覆土→铺设铁丝网→喷播基质→养护管理.喷播基质是利用喷播机械将性能优越的基质材料喷附至铁路路基坡面上的.工程应用表明该技术施工快,质量好,养护维修量小,经济性高.     

多年冻土地区路堑边坡病害及其整治原则

研究目的:针对多年冻土区路堑病害的类型划分、形成原因和主控因素进行分析研究,提出现有路堑边坡典型病害的整治原则,为多年冻土区路堑边坡病害整治提供借鉴.研究结论:热融型边坡失稳是高含冰量多年冻土路堑边坡的一种典型病害,产生的原因是冻结层上水和坡面吸热导致下卧高含冰量冻土融化.治理的原则是在注重热学防护和地表挡排水的同时,加强对上侧坡体冻结层上水的疏导,排泄堑内道路基床积水.岩质边坡喷射混凝土防护层破损是低含冰量多年冻土路堑边坡较为典型的病害形式,也与冻结层上水向坡面的聚集有关.整治原则是加强边坡混凝土层下水分的排泄,拆除可能影响行车的破损混凝土层,换做锚杆框架等不阻挡坡面水分排泄的结构.原则上说,在多年冻土区,封闭坡面的工程措施是不可取的.     

基于断裂力学的卸荷带岩质边坡稳定性研究

研究目的:川藏铁路沿线存在大量的卸荷带岩质边坡,边坡发生失稳坡坏会对铁路和人民生命财产安全造成损害,因此有必要对卸荷带岩质边坡的稳定性进行研究。本文基于断裂力学理论,对边坡进行力学模型概化,运用最大周向应力断裂准则进行分析,并推导出裂隙水压力和重力共同作用下边坡稳定性系数计算公式,利用该公式分析结构面几何参数对边坡稳定性的影响及裂纹扩展方向变化规律。研究结论:(1)边坡稳定性系数随裂纹角的变化存在峰值,随平均高度的增大呈上升趋势,随裂隙长度的增加呈下降趋势;(2)结构面几何参数不同,则裂纹尖端附近的应力应变情况不同,复合应力强度因子不同,裂纹扩展方向也不同,裂纹角越大,平均高度越小,裂纹越来越趋向于边坡坡面扩展;裂隙长度和裂纹扩展方向无关;(3)通过对卸荷带岩质边坡的断裂力学机制和稳定性进行分析,可为该典型边坡的评价提供理论支持。     

土工格栅锚喷网结构在高陡边坡防护中的应用

锚喷网支护结构主要由喷射混凝土、土工格栅、锚杆等组成,用于边坡防护主要通过锚杆、网片和混凝土层的共同作用来提高坡面岩层的结构强度、抗变形刚度和整体性,并起到封闭坡面、防风化的作用。结合宣杭铁路复线镜子山隧道出口边坡防护工程,介绍其施工技术。     

压力分散型锚索在向莆铁路的应用

研究目的:向莆铁路尤溪车站位于福建省低山区,车站开挖路堑边坡高度大、工程地质条件差。为保证边坡稳定并保持车站绿化环境,设计采用了近年一项新的锚固技术—压力分散型预应力锚索加固;坡面采用框架梁内三维排水柔性生态系统+喷混植生防护。研究结论:本文从压力分散型锚索的加固机理、压力分散型锚索的设计计算和施工注意事项等方面进行了全面的阐述。从不同锚固体系的对比分析进而确定向莆铁路尤溪车站采用压力分散型锚索的适宜性,结合工点工程地质条件进行了工点压力分散型锚索的代表性设计计算,对于压力分散型锚索的施工工艺和施工注意事项进行了深入的探讨。文章内容和结论对于山区地质条件复杂铁路高边坡、高速公路高边坡工程预应力锚索加固设计和施工具有借鉴意义。     

锚杆对称分布形式对边坡稳定性影响分析

通过数值模拟,利用双弹簧锚杆单元,采用强度折减法进行边坡稳定性分析,研究锚杆的对称布置形式对边坡安全系数及滑动面位置的影响。结果表明:在其他锚杆加固了整个滑坡体形成钢筋土复合结构的同时,穿过滑动面的锚杆长度对边坡的安全系数影响较大;锚杆中间短两边长型布置比中间长两边短型布置锚固效果好;锚杆穿过滑动面的数量对边坡的安全系数有较大影响;锚杆穿过滑动面锚固到稳定土体中的锚固长度存在最优长度,超过此长度后增加锚杆长度效果减弱;使用锚杆对边坡进行加固时,应适当增加中下部锚杆长度,使其穿过滑动面,提高边坡安全系数。     

铁路隧道明洞高陡边坡加固防护与监测方案研究

通过对隧道明洞高陡岩质边坡受构造影响,如岩体不利结构面、坡面小型楔体在外力长期作用下,沿临空面可能形成危岩、落石甚至崩塌等灾害的分析与计算,介绍延长明洞、增加明洞回填厚度、设置预应力锚索、防护网及自动化监测系统等综合工程措施设计和实例工程加固防护与变形监测效果,供类似工程借鉴。