重载铁路黄土路堑三联生态护坡入渗稳定性及应用研究

传统黄土路堑边坡防护易出现潜蚀性冲刷破坏导致防护失效,故提出一种工程措施与植物群落有机结合的新型三联生态护坡.为研究降雨下黄土路堑三联生态护坡入渗特征、稳定性及防护措施效果,首先,通过GDS三轴仪开展黄土土水特征曲线及抗剪强度试验,并采用V-G模型对所测土-水特征曲线进行拟合;其次,采用MIDAS-GTS有限元软件建立...     

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.     

岩石边坡工程植被演替规律研究

通过对大量调研资料的分析,以及对工程植被护坡的连续监测和间断监测,研究了岩石边坡工程植被的演替规律。将坡面恢复植被的生长繁衍划分为人工植被生长期、本地植被侵入期和植被稳定生长期。分析了影响工程植被护坡效果及达到稳定生长期所需时间的主要因素,提出了相应的工程对策(或设计原则)。     

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。     

铁路路基边坡生态防护研究现状及展望

铁路绿色通道建设是全国绿色通道建设的重要组成部分,而铁路路基边坡生态防护是铁路绿色通道建设的核心和重点。在总结我国生态护坡的理论研究及技术现状基础上,进一步阐述铁路路基边坡生态防护发展历程及技术应用现状,并介绍纤维结构团粒喷播、三维柔性生态护坡等铁路路基边坡生态防护新技术,最后分析铁路路基边坡生态防护发展趋势,为铁路路基边坡生态防护工程提供参考。     

黄土及其边坡稳定的一些探讨

研究目的:通过观察黄土的一些自然特征,探讨水对黄土的作用方式,分析黄土边坡坡度与水之间的作用关系,以便工程边坡设计时充分考虑水对边坡稳定的作用,安全合理地确定边坡坡率和防护措施。研究结论:黄土的结构强度和抗剪强度对水极其敏感,抗剪强度中粘聚力随含水量的增加而迅速降低;边坡稳定取决于能否形成坡面浸润带,浸润带的强度随含水量的增加而迅速减小;高角度针状孔隙的存在是黄土直立性的本质所在;稳定的自然黄土边坡和窑洞边坡是物竞天择的科学选择,值得我们借鉴。     

黄土特高边坡垮塌原因分析及综合整治措施

研究目的:黄土高边坡在地表水、地下水及隐形滑动面的作用下,极易发生溜坍或滑动。例如,陕北某黄土沟谷一挖方高边坡,其挖方边坡高度为110 m,为超高边坡且原始边坡中下部发育有大型古滑坡,2015年雨季持续降雨造成六级平台以下边坡发生坍塌,2016年雨季强降雨使边坡左、右两侧滑塌区范围进一步扩大,局部六级平台已全部垮塌,坍塌面局部延升至十二级平台边缘,整个黄土特高边坡处于极不稳定状态,本文旨在对该特高边坡垮塌原因进行分析并提出综合整治措施。研究结论:(1)查明了黄土超高边坡的地质结构及相应力学特性,采用瑞典圆弧法得到了边坡稳定性检算结果;(2)根据本边坡工程地下水补、径、排情况,得出了地下水对黄土边坡稳定性影响规律;(3)探明了原始边坡古滑坡分布范围和滑面埋深,找到了古滑坡和黄土边坡坍塌的内在关系及坍塌成因;(4)本黄土特高边坡高度超过了相关规范适用范围,但经过专门论证研究,采用设置竖向渗井、抗滑桩、挡土墙等综合整治措施,保证了边坡的稳定性;(5)本边坡综合治理设计及施工经验可为高大土质边坡、地下水丰富的边坡治理工程提供借鉴或参考。     

路堑高边坡的工程和环境问题及对策

路堑边坡工程要适应坡地地形地质和环境特征,否则会导致边坡过高过秃,酿成工程和环境灾害。本文针对路堑高边坡的工程和环境问题,分析了路堑边坡高度与支挡工程的关系,边坡的高度与平均坡度、坡面形态的关系以及边坡防护与生态环境的关系,论述了坡脚支挡工程的收坡作用,挖方边坡逐级向上放缓的原理, 不同坡面形态对边坡工程的影响,以及边坡防护的绿色工程措施。据此提出路堑高边坡工程和环境问题的防治对策。基于边坡愈高愈缓的原理并顺应山坡形态来修建高陡的坡脚支档工程,并采用骨架(框架)加植被护坡。作为实例,论述了沪沽-西昌高速公路路堑高边坡病害工点的防治。     

降雨入渗条件下弃渣场边坡稳定性分析

针对一铁路沿线隧道施工弃渣场,现有相关的资料为基础,采用现场调研、试验研究、理论分析与数值模拟相结合的研究方法,查明了弃渣场的工程地质条件、变形破坏特征与边坡防护情况,并基于边坡地质模型分析了该弃渣场在降雨条件下的边坡稳定性。建议对该弃渣场未防护坡面采用浆砌石框架植被护坡措施进行防护。     

高速铁路路基边坡防护形式优化研究

研究目的:基于稳定可靠的前提,研究确定植物防护面积更大、投资更省的高速铁路路基边坡防护解决方案,对于提高我国高速铁路建设品质具有重要意义。本文通过分析我国高速铁路通常采用的路基防护形式的相关参数及经济性,结合植物防护临界高度的研究成果及工程实践,针对稳定边坡提出优化方案,以大幅度增加植物防护面积,显著减少路基防护工程投资。研究结论:(1)路基防护的镶边及基础具有较大的优化空间,混凝土镶边优化后的截面积为0. 10 m~2,基础优化后截面积为0. 12～0. 32 m2;(2)混凝土骨架厚度可优化至0. 3 m,宽度可优化至0. 3～0. 4 m,骨架间距可优化至5 m;(3)基础、镶边、骨架尺寸及间距优化后,坡面植物防护面积可提高21. 4%～38. 7%,防护工程投资可节省55. 0%～58. 8%;(4)降低边坡分级高度的优化方案,可扩大植物防护的适用范围,进一步提高植物防护面积,降低工程投资;(5)本研究成果可用于指导我国高速铁路路基防护设计,并可作为防护标准修改的参考。     

拟建新街--恩格阿娄铁路沿线的植被特征

通过植被群落调查,发现拟建新街一恩格阿娄铁路沿线两侧200m范围内有常见植物19种,分属8科和17属,主要是禾本科、豆科和菊科植物。沿线植被平均盖度为48％,平均高度58．2cm,平均生物量为588g／m^2。通过比较发现,沿线平原、丘陵干草原平均生物量值高于全市均值,低地盐化草甸平均生物量远低于全市均值,荒漠草原平均生物量与全市均值较为接近。油蒿和柠条是当地抗逆性强、适应性广的物种,在铁路建设的植被恢复过程中,可采用柠条＋油蒿的灌草搭配模式进行绿化,来达到防沙固土、恢复和改善铁路沿线生态环境的目的。     

采用垂穗披碱草恢复青藏铁路取土场植被的试验研究

为恢复青藏铁路取土场植被,试验研究垂穗披碱草在青藏铁路取土场植被恢复中的应用.试验结果表明,垂穗披碱草具有较好的抗寒冷、抗干旱及耐盐碱等特性,在取土场的自然出苗率可达60%,越冬成活率和第2年植物群落盖度均达50%以上,群落地上生物量和地下生物量也分别达到(195.74±41.78)g·m-2,(438.56±160.33)g·m-2.在种子萌发和植物越冬、植物个体生长发育以及人工植物群落特征等方面,垂穗披碱草在青藏铁路取土场表现出较好的适应性.采用高原乡土植物垂穗披碱草以及相应的植被恢复技术措施,实现青藏铁路取土场次生裸地植被的快速恢复是可行而有效的.     

刚果(布)国家1号公路边坡防护设计

研究目的:结合刚果(布)国家1号公路的边坡设计与施工,阐述工程边坡防护形式及发达国家边坡生态防护的理念和一些基本做法,并对边坡开挖过程中出现的病害提出了处理措施,希望能为我国工程设计人员提供有益的借鉴。研究结论:边坡生态防护是工程建设的重要内容之一,防护工程应树立"尊重自然、恢复自然"的理念;边坡生态防护形式需根据气候、水文、地形、土质、材料来源等情况综合考虑,因地制宜,合理布局;边坡生态防护需与周围环境相协调,即保持生态环境的相对平衡,又能起到美化的作用。     

考虑降雨影响的框锚支护结构稳定性动态分析

研究目的:现有的框架预应力锚杆柔性支护结构(简称"框锚支护结构")的整体稳定性分析方法均未考虑降雨入渗的影响。为探索降雨入渗对框架预应力锚杆柔性支护结构稳定性的影响规律,基于Geo Studio软件,采用Van Genuchten模型对非饱和黄土的土-水特征曲线和渗透系数特征曲线进行拟合,进而对降雨条件下非饱和黄土边坡内部渗流场进行模拟,采用非饱和土强度理论确定黄土的强度,提出一种土体含水率变化时摩擦型灌浆锚杆极限抗拔承载力的计算方法,对降雨入渗条件下的框架预应力锚杆柔性支护结构的整体稳定性进行动态分析。研究结论:(1)锚杆锚土摩阻力和极限抗拔承载力随着土体含水率增大迅速降低;(2)降雨持时超过12 h后,雨水入渗对锚杆承载力的影响比较明显;(3)不考虑和考虑含水率变化对锚土摩阻力的影响,边坡安全系数变化差异较大;(4)降雨入渗对框架预应力锚杆柔性支护结构的整体稳定性影响不容忽视,分析时应考虑含水率变化对锚杆极限抗拔承载力的影响;(5)本研究成果能为非饱和黄土地区框架预应力锚杆柔性支护结构考虑降雨影响的设计和施工提供指导。     

戈壁土路堤边坡稳定性影响因素数值模拟研究

研究目的:戈壁地区高速铁路路堤边坡稳定性受填料性质、降雨及有无防护、加筋加固等因素影响。本文以兰新铁路第二双线戈壁地区路基试验段工程为依托,针对试验段中代表性填料填筑的路堤边坡,利用数值模拟分析不同状态下各因素对边坡稳定性的影响规律,以期对合理设计边坡防护与加固提供依据。研究结论:(1)采用戈壁砾砂土和细圆砾土所填筑的路堤边坡,在非饱和状态下其稳定性均能满足相关规范的要求;(2)降雨对戈壁土路堤边坡的稳定性有很大影响;当降雨入渗后,边坡侧向位移会增大;浅层饱和土体厚度不同,最大侧向位移不同;浅层饱和土体厚度小于1 m时,易发生边坡的浅层溜坍现象;饱和厚度越大,边坡的稳定性越差;(3)对于戈壁土路堤边坡而言,当边坡在浅层加筋加固后,其性能将得到很大改善,边坡的稳定性得到增强,加筋对边坡的浅层溜坍现象有明显的改善作用;(4)在加筋和边坡防护共同作用下,边坡稳定性得到很大程度提高,能防止或抑制各种不利影响因素所引起的破坏;(5)本研究结果可为同类地区的工程建设及设计提供相应的参考。     

高铁路基智能微渗保润技术应用效果研究

研究目的:采取有效措施预防和治理荒漠化环境对高铁线路运营安全的威胁是亟待研究的重大铁路工程问题之一。以宁夏地区荒漠化为背景,对智能微渗保润技术在高速铁路沿线路基边坡荒漠化防治中的应用效果进行客观评价,为荒漠化地区高速铁路沿线生态环保工程建设提供科学依据。研究结论:(1)智能微渗保润技术作为一种创新技术成功应用到高铁路基边坡水土保持及沙害防治领域中,是荒漠化地区高铁路基沿线防沙治沙的一项新技术、新方法;(2)智能微渗保润技术可以明显改善路基边坡土壤的水分、养分条件,为植被生长提供必要的基础环境;(3)相对于普通养护条件,智能微渗保润维养系统试验段路堤边坡植被的成活率、密度、盖度、株高等均得到大幅度提升,既能达到防沙治沙的生态环保目的,又能起到良好的景观效果;(4)本研究成果可为荒漠化地区高铁路基沿线的风沙防治与生态环保提供参考。     

黄土路堑边坡在振动作用下的动力响应分析

研究目的:在黄土路堑基底加固中采用柴油柱锤打桩机产生振动的条件下,测试柱锤振动对黄土路堑边坡的动力响应,分析研究动力响应在水平地面与边坡上的差别,查找施工过程中黄土边坡坍塌的外在动力因素.研究结论:黄土路堑边坡在振动作用下的动力响应存在明显的放大效应,尤其是边坡的变坡点的动力响应明显强于自由场(水平地形)的动力响应,并随边坡的增高而逐渐衰减,但衰减速度较水平地面上缓慢得多.这种地形对振动产生的动力放大效应是引发黄土路堑边坡坍塌的重要因素之一,因此,在处理路堑基底时,应考虑边坡的临时防护与加固,确保施工过程中的稳定与安全.     

破损山体边坡的分类及不同生态修复技术应用研究

在山区的房地产开发建设过程中,产生了大量裸露的破损山体边坡,未防护的边坡危及居民的生命和财产安全,影响居住区的景观环境品质。本文结合贵阳国际城项目实际,经过大量的山体边坡类型考察和边坡生态修复模式调研,将山体边坡类型在原有类型的基础上进行了重新划分,以坡度、坡体结构材质、风化程度等作为分类指标,主要分成纯土质边坡、纯岩质边坡、风化岩质边坡、喷混凝土质边坡四类,并且针对每一种类型边坡提出了相应的生态修复模式。可为今后类似房地产开发项目的景观策划、破损边坡绿化及生态修复设计和施工提供参考。     

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。     

铁路黄土高边坡变形破坏机理及稳定性研究

研究目的:随着西部地区大量基础设施建设的实施,尤其是铁路建设,不可避免地遇到大量黄土高边坡.大量的黄土边坡灾害严重影响着西部经济建设,危害行车安全.黄土边坡变形破坏机理及稳定性研究分析是其预测预报的基础,通过研究可在工程设计和维护中作为设置防治措施的依据.研究结论:将黄土高边坡按坡体结构分为新黄土边坡、新老黄土边坡、老黄土边坡、新黄土+基岩边坡、新老黄土+基岩边坡、老黄土+基岩边坡6种类型;分别对其变形破坏类型、特点、形成机理及其危害进行了分析,建立了黄土边坡稳定性定性评价标准;通过对太中铁路沿线黄土高边坡稳定性统计分析,提出了黄土边坡防治的建议.对铁路沿线黄土高边坡设计防护具有一定的指导意义.