生态防护加固岩质边坡的机理分析及应用

生态防护是目前城市道路和高速公路岩质边坡生态加固的一项主要措施。生态防护对边坡的防护方面是多方面的,分析了植物根系与边坡的力学效应,探讨植物根系加固边坡作用机理,提出根系—土复合层增加抗剪强度公式。此外,本文研究了植物根系对边坡降雨截留、径流延滞、土壤防渗、土层固结等效应,初步探讨了生态防护对边坡的抗冲刷机理。工程实践表明生态防护边坡具有较好的生态效应和社会效应。     

影响植物根系加固路基边坡土体效果的试验研究

利用植物根系加固公路路基边坡土体是一种新型的路基防护加固形式,不仅有益于绿色环保和美化行车视觉,还可以提高公路路基边坡的稳定性。在路基边坡植物根系稳定土体中,根系的位置、长度以及路基边坡土的含石率均会对其固土效果产生影响,采用大型直剪试验仪对含有根系的土体进行剪切试验,通过调整根系与剪切方向的距离、根系材料的倾斜角度、土的含石率,研究根系对土体抗剪强度的影响及根系边坡土体的稳定性。结果表明,根系可大幅提高土的抗剪强度,同时随着土中含石率的增加,根系的改善作用更加明显。     

公路边坡植物根系固土的力学分析研究

植物根系加固边坡作为中一种新的边坡防护技术,已经成为一种新的防护趋势,并代表着边坡防护的发展方向.文中研究了植物根系固坡的作用机理以及根系对土体抗剪强度的影响作用,进行了植物根系固坡的数值模拟分析,并提出了植物根系固坡技术研究领域存在的问题和发展前景.     

堆积体边坡碎石土抗剪强度试验研究

基于大型室内直剪试验结果,对含石量及含水量分别与堆积体边坡碎石土黏聚力及内摩擦角的关系进行了深入研究。结果表明：碎石土黏聚力的大小随着含石量的增加,表现出先逐渐增大后减小的趋势,内摩擦角随着含石量的增大表现出逐渐增大的趋势;黏聚力随含水量的增大有一定程度的增大,超过碎石土中细粒土塑限含水量后逐渐减小。基于试验结果,将碎石土的黏聚力表示为含水量与含石量的二元函数,并提出了考虑饱和度与基质吸力影响的碎石土的抗剪强度公式,将有助于准确评估降雨作用下碎石土边坡的稳定性。     

二郎山公路边坡土壤养分与草本根系的关系

为探究二郎山公路边坡土壤养分和草本植物根系形态受季节及海拔的影响。设置4个典型样点(海拔高度分别为2 040m、2 197m、2 209m、2 211m),选取不同生长季节(春季3月、夏季6月、秋季10月)采样测定土壤理化性质和优势草本根系的形态特征值。结果表明:(1)各样点土壤在3月～6月间氮素含量增加,6月～10月间各样点土壤氮素含量下降,但铵态氮含量都呈现显著上升趋势,说明在这段时间内氨化作用明显;(2)主成分分析表明,硝态氮、有机质、总磷、铵态氮是影响土壤养分的主要因素;(3)各样点优势草本根系总长呈现先上升后下降的趋势,根尖数量方面随季节演替呈下降趋势。Pearson相关性分析显示,铵态氮能够促进边坡草本植物侧根的形成,但会抑制侧根的生长。     

不同酸碱条件下黏性土的抗剪强度试验研究

通过直接剪切试验研究了含不同浓度H2SO4和NaOH重塑污染土抗剪强度指标的变化规律及同一污染土在不同龄期作用下抗剪强度的变化情况。结果表明:随着H2SO4浓度的增大,污染土抗剪强度指标内摩擦角φ和黏聚力c都震荡增加;随着NaOH浓度的增大,污染土内摩擦角φ震荡增大,而黏聚力c减小;10%浓度H2SO4污染土和20%浓度     

砂泥岩互层边坡膨胀性泥岩力学性能试验研究

泥岩和砂岩互层边坡中的泥岩吸水时将受到泥岩膨胀致其应力σ增加和抗剪强度参数（c,φ）降低双重作用影响。随着含水率的增加,σ增大,c,φ值减小,τ的变化情况及这一规律的含水率阈值的确定是要着重解决的问题。基于室内有侧限膨胀试验及直剪试验,研究了十八里堡水库段泥岩膨胀率与上部荷载、时间、初始含水率及自然膨胀力关系,以及黏聚力和内摩擦角与含水率的关系,据此推导出了以吸水率（含水率变化）为自变量的泥岩抗剪强度公式。研究结果表明:该处泥岩含水率阈值为13.5%,在含水率阈值以内抗剪强度随着含水率的增加而增大;当含水率继续增大,超过含水率阈值,则抗剪强度随着含水率的增加而减小。     

聚丙烯纤维-水泥基稳定土抗剪强度试验研究

为了分析聚丙烯纤维物理加筋和水泥化学加固作用对土体抗剪强度的影响,通过直接剪切试验,研究了不同纤维、水泥和河砂掺量对纤维-水泥基稳定土试样抗剪强度指标的影响规律。结果表明:①试样的剪应力与剪切位移关系曲线呈非线性关系,试样的抗剪强度与法向应力成正比关系;②随着水泥和纤维掺量的增加,试样的黏聚力和内摩擦角不断增大,并且大致呈线性增长趋势;③随着含砂量的增加,纤维-水泥基稳定土试样的黏聚力大致呈现先增加后降低的趋势,最大值出现在含砂率为4%时,这表明在纤维-水泥基稳定土中,掺加适量的砂不仅不会降低试样的黏聚力,反而对黏聚力提高有一定的帮助。     

黑麦草根系对砂土抗剪强度的影响研究

为了评价黑麦草对砂土边坡坡面的防护效果,采用人工播种后让根系在土样中自然生长的方式制备根系复合土试样,采用GDS三轴试验仪对根系复合土试样进行固结不排水试验.试验结果表明:黑麦草在没有腐殖质的砂土中可以正常生长,其根系周围形成了具有一定结构性的砂土颗粒团粒体;黑麦草根系复合土试样的应力～应变曲线不同于砂土,在应变较大时...     

草类根系对坡面土强度及崩解特性的影响试验

坡面植被的固土防冲刷失稳作用往往取决于草类根系对坡面土强度和抗崩解特性的提高幅度。为研究草类根系对提高坡面土强度和抗崩解特性的影响规律,首先通过植草种植试验和观察,研究草类根系生长及竖向深度含根量分布规律,然后采用直剪试验得到不同根系含量或不同生长深度与根-土复合体强度的关系,并对添加不同含量根系的根-土复合体进行强度试验,比较种植活根系和添加死根系根-土复合体不同的强度特性。对路堑坡面植草根系原状土样和添加根系重塑配制土样进行崩解试验,比较分析坡面土壤的结构性、根系含量对植草坡面土体崩解特性的影响。结果表明：草类根系的纵横穿插与缠绕根网加筋作用使草类根系能显著增强根-土复合体的强度,种植根系的毛细根系及生物活性使其对土体强度提高的加筋效应远优于添加根系,其提高幅度与根含量呈线性增加关系;由于草类根系的缠绕包裹作用提高了土的强度,且草类根系在土体孔隙中的穿插能减少雨水入渗时的孔隙气压及封闭气体,从而使草类根系能显著提高根-土复合体的抗崩解特性;路堑边坡土体的结构性以及主根系衍生出大量毛细根系的存在,使添加根系重塑配制土的抗崩解能力远小于路堑边坡种植根系原状土;根土样在配制土中采用稻秸秆代替草类根系,在同样添加比例的情况下具有更高的抗崩解能力及加筋强度。     

加筋土在高速公路高路堤陡边坡上的应用概述

加筋高路堤陡边坡技术由于其性能安全可靠、经济效果显著等特点而备受关注,具有广阔的应用前景。文中阐述了加筋土试验研究的现状,从加筋土的特性、机理、边坡稳定性3个方面的研究入手,辅以工程应用范例,探讨了加筋高路堤陡边坡的稳定性。     

真空堆载联合预压加固软基试验分析

根据真空堆载联合预压法加固路基的试验成果,对真空堆载联合预压法的规律性进行了分析,为软土基础的加固提供了依据。     

穿沙公路边坡植被根系固土力学特征比较研究

以库布齐沙漠穿沙公路边坡防护常用灌木沙柳、柠条和油蒿根系为研究对象,通过野外定位采样及室内力学试验,研究3种灌木根系的固土力学特征,对根系形态及力学指标进行测定.结果 表明:3种灌木根系抗拉力与抗折力均随根径增大呈幂函数增长,抗拉强度和抗折强度均随根径增大呈幂函数减小,种间差异显著;从单根力学角度评价,柠条各指标均优于...     

基于临界滑动场的加筋土边坡稳定性分析

传统的极限平衡法分析加筋土边坡稳定性只能依靠假定的滑裂面,未考虑筋材对滑裂面的影响。文中将边坡临界滑动场数值模拟方法进行推广,建立了基于准粘聚力原理的加筋土边坡临界滑动场计算方法。该法可确定任意形状的临界滑动面及最小安全系数。通过算例比较了加筋土边坡的临界滑动面与无筋边坡滑动面的变化,并探讨了填土的重度、粘聚力、内摩擦角、筋材抗拉强度等因素对加筋土边坡稳定性的影响。证实利用极限平衡法先求无筋边坡滑动面,再加上筋材的抗滑力矩来计算加筋土边坡安全系数的方法是不正确的。     

加筋土坡临界高度的极限分析

为了解布筋形式与布筋密度等因素对土坡加筋效果的影响,用上限法对加筋土坡的临界高度进行了极限分析。使用刚体旋转破坏机构,并假设筋材的失效模式为本身的拉伸破坏,研究了3种布筋形式(均匀布筋、上稀下密线性布筋及上密下稀线性布筋)对边坡临界高度及滑裂面形状与位置的影响。结果表明:在平均布筋密度相同的情况下,上稀下密线性布筋对应的临界高度最大,而上密下稀线性布筋对应的临界高度最小;对于3种布筋形式,边坡临界高度都随平均布筋密度增大而明显增大;不同的布筋形式对应的滑裂面的形状与相对位置有较大差别;对于均匀布筋土坡,上限解与试验结果及有限元解有较好的一致性。     

型钢水泥土构件界面粘结应力试验研究

为研究型钢水泥土复合构件中型钢与水泥土之间的相互作用,进行了型钢水泥土复合构件在型钢受轴向拉力作用下的室内试验,得到了粘结应力沿构件全长的分布规律和构件内某点粘结力的变化规律。证明在试验所用的水泥土强度条件下,型钢与水泥土有效锚固长度为构件全长,且构件破坏时锚固长度内各点均达到极限粘结应力。     

土工格栅反包加筋支护膨胀土堑坡的工作机理

结合南宁外环高速修建,在完成典型南宁膨胀土性质试验后,借助FLAC3D土工格栅结构单元建立边坡模型;根据物体温度变化产生的热效应与膨胀土吸湿后的体胀效应的相似性,运用FLAC3D的热-力耦合模块分析坡体干湿循环显著影响区内的筋、土相互作用,获得反包加筋体内部的应力、变形及广义塑性应变发展规律;对比开挖边坡体内土中应力、应变及其稳定性,依据加筋膨胀土体内的筋材受力、变形特点,分析并论证了柔性支护处治膨胀土堑坡的框箍工作机理。     

纤维加筋水泥土力学性能研究

依托四川某二级公路路堤工程,通过室内试验研究水泥土、玻璃纤维水泥土和玄武岩纤维水泥土力学性能,结果表明:水泥土力学强度随养生龄期增加呈幂函数关系增长;水泥土力学强度与水泥剂量正相关,且建立的强度增长模型能较好地预测水泥土强度增长趋势;水泥掺量≥6％时,水泥土水稳系数提高速率减缓;水泥土掺入纤维后力学强度提高显著,且玄武...