潭邵高速公路膨胀土特性与处治方法

潭邵高速公路所经邵阳地区的膨胀土是典型的弱膨胀土，同时夹杂分布少量的膨胀土。膨胀土曾引起大量的路堑边坡、路基边坡的滑坡失稳和坍失稳和坍塌破坏，护坡、挡土墙断裂毁坏等，对工程进度和形象都产生了不良影响。为此，潭邵高速公路公司专门成立了膨胀土研究与工程实践，摸清了该处膨胀土的特性，并找到了较好的处置措施。     

毕节地区膨胀土路堑边坡的破坏型式及其防护

基于毕节地区膨胀土的工程特性分析,按膨胀土边坡破坏主控因素的不同,其破坏类型分为受裂隙控制的浅层坍塌型、受土岩交界面控制的沿交界面滑移型以及均质坡体的整体失稳型。通过现场调查与实体工程长期跟踪,分析了不同的边坡坡率、边坡高度与防护措施的膨胀土路堑边坡稳定性,提出了毕节地区膨胀土路堑边坡的适用防护措施。     

裂隙位置及深度对膨胀土边坡稳定性影响分析

降雨入渗引发裂隙性膨胀土边坡失稳是一种常见的工程地质灾害。在有限元方法中考虑裂隙的存在及降雨过程中裂隙的愈合对膨胀土渗流特性和强度特性的影响,研究了裂隙位置及深度对膨胀土边坡渗流及稳定性的影响。结果表明:裂隙的存在对边坡的渗流及稳定性均有显著的影响。入渗的雨水将集中在裂隙周边的风化土层内,裂隙发育深度决定了潜在滑移面的位置,一旦边坡失稳多呈现浅层滑坡的特点。裂隙位于上坡面和下坡面的稳定性均低于裂隙位于坡顶时的稳定性;随着裂隙深度的增加,边坡稳定性逐渐下降,但下降趋势减缓。     

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.     

南阳邓州段高速公路非饱和膨胀土边坡稳定性分析

膨胀土边坡失稳常常形成区域性的地质灾害,非饱和膨胀土边坡的稳定问题是岩土工程界迫切需要解决的一个难题。针对南阳地区的膨胀土的特点,结合南阳膨胀土地区高速公路工程实例,通过非饱和膨胀土的膨胀力试验和直剪试验,研究了膨胀土的吸力等效膨胀力与初始含水量之间的变化规律及其相关关系;最后,采用两类计算工况对非饱和膨胀土边坡进行了稳定性计算分析,评价了吸力等效膨胀力对非饱和膨胀土边坡稳定性的影响,并进一步验证了基于卢肇钧的非饱和土强度理论公式研发的强度折减有限元软件的适用性。     

南阳邓州段高速公路非饱和膨胀土边坡稳定性分析

膨胀土边坡失稳常常形成区域性的地质灾害,非饱和膨胀土边坡的稳定问题是岩土工程界迫切需要解决的一个难题。针对南阳地区的膨胀土的特点,结合南阳膨胀土地区高速公路工程实例,通过非饱和膨胀土的膨胀力试验和直剪试验,研究了膨胀土的吸力等效膨胀力与初始含水量之间的变化规律及其相关关系;最后,采用两类计算工况对非饱和膨胀土边坡进行了稳定性计算分析,评价了吸力等效膨胀力对非饱和膨胀土边坡稳定性的影响,并进一步验证了基于卢肇钧的非饱和土强度理论公式研发的强度折减有限元软件的适用性。     

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.     

膨胀土边坡失稳与防治研究

膨胀土在我国分布较为广泛,它是一种由亲水性矿物蒙脱石与伊利石构成的高塑性土,具有多裂隙性与强胀缩性的特点,一些边坡工程在此种土质下极易造成滑坡或溜坡的问题,影响交通安全。目前国内外对于膨胀土边坡失稳问题进行了大量的研究,但效果并不理想。结合目前膨胀土边坡失稳的原因,根据不同的地质条件,确定出个性化的防治研究方案。采用柔性支挡、刚性支挡和植被防护等多种措施共同进行的方案,较为妥当,可以起到良好的稳定性作用效果。     

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。     

膨胀土路基边坡雨季失稳破坏机理的应力应变分析

应用基于邓肯——张模型的有限元法，对膨胀土路基边坡雨季大量失稳破坏进行了分析。通过路基边坡降雨前后应力应变分布的差异对照，发现边坡表层土体大量吸水，产生较大膨胀力，是膨胀土路基边坡出现表层滑坍的主要原因。     

多雨气候条件下膨胀土路堑边坡处治技术研究

为解决海南多雨气候条件下膨胀土路堑边坡破坏的问题,以海口至屯昌高速公路膨胀土路段为依托,分别开展了现场边坡破坏调查、室内试验、计算分析、方案设计及实体工程修筑。根据边坡破坏特征将海屯高速公路膨胀土路堑边坡分为三种类型,对发生滑坡和滑坍的边坡,提出了土工格栅加筋+综合防排水+坡面绿化的柔性加固方案,对发生坡面冲刷水毁的边坡,提出了坡面三维植草+平台渗沟+坡顶封闭的柔性防护方案,并通过渗流和边坡稳定性计算以及工程应用,分析了两种膨胀土路堑边坡处治技术的有效性和实用性。     

西南红层边坡分类及加固防护理念研究

通过对西南地区红层边坡的实地调查研究，并结合前人的研究资料，对红层边坡岩体结构和破坏形式进行统计分析。分析表明:红层边坡岩体结构归纳总结为层状结构、碎裂结构、散体结构和基覆二元结构四大类，层状结构进一步细分为五个亚类；红层边坡破坏形式划分为顺层滑动破坏、软弱互层破坏、楔形体破坏、倾倒破坏、风化剥落和坡面冲蚀六类；针对红层特性，对红层边坡的加固防护提出了放缓边坡、分格排水、植被保墒工程措施，实践工程防护和生态防护有机结合的理念。     

降雨诱发残积土坡失稳的模型试验

为了研究降雨条件对残积土坡坡体内部变形特征及边坡失稳机理的影响,结合自制监测系统、人工降雨试验及数字照相量测技术,开展不同位置、不同坡度、不同密实度边坡的地质力学模型试验,分析雨水入渗对坡体变形、吸力的影响。指出失稳预警因子应从降雨诱发滑坡失稳机理出发,着重考虑边坡关键位置的力学物理量变化。基于坡体变形和吸力时变规律,提出边坡变形发展的3个阶段;基于不同条件下边坡的失稳破坏过程,揭示降雨诱发残积土坡的失稳模式。试验结果表明：边坡上部土体吸力和变形变化幅度较大,速度较快,而下部土体变化幅度较小,速度较慢;陡坡和高密实度边坡抵抗降雨入渗引起的变形能力强于缓坡和低密实度边坡,由于小孔隙结构发生破坏所需的能量远大于大孔隙结构,导致低密实度、缓坡坡体中部产生的变形大于坡体上部;边坡变形发展阶段为初始蠕变阶段、加速发展阶段、滑动破坏阶段;无支护的边坡,失稳预警因子可选择边坡关键位置处的基质吸力;有支护的边坡,应根据支护结构受力（变形）和边坡关键位置处吸力变化特征来选择预警因子;土坡的失稳模式为坡表冲刷→冲沟、切沟侵蚀→坡脚局部坍塌→破坏范围纵横发展→整体失稳,滑动面深度为1～3 m,该类滑坡应注重坡脚防护,尽可能降低边坡渐进累积破坏的可能性。研究结果可为构建东南沿海地区降雨诱发滑坡预测模型提供重要依据。     

膨胀土高边坡开挖支护设计分析

介绍了膨胀土的主要工程特性,分析了膨胀土高边坡变形破坏型式主要为局部破坏和大规模整体性破坏,其治理措施选择在坡脚及坡体中部采用两级桩间挡土墙加固。应用FLAC3D软件模拟了降雨对膨胀土高边坡稳定性的影响,强调膨胀土高边坡施工必须做好防排水和开挖一级、防护一级。     

甘孜地区残坡积层状边坡的动力失稳机理研究

国道317线俄岗公路地处高中山剥蚀地貌区,区内构造作用强烈,地震频发,高海拔气候特点突出,残坡积边坡分布广泛。对此,通过现场调查分析确定出残坡积边坡具有倾斜分层的坡体结构特征,设计了振动台模型试验和数值模拟方案,研究了边坡的动力响应和失稳破坏模式。研究结果表明:频率较高时,输入地震动峰值越大,放大系数越小;若边坡体出现塑性屈服,则放大系数变化规律不明显;斜层状边坡的动力破坏面为层内圆弧面与层间界面的组合。     

微型桩加固土质边坡极限抗力分析方法

为了给微型桩加固土质边坡的工程设计和安全评价提供参考,针对工程中常见的黄土、冰碛土和风化页岩进行单根微型桩在横向滑体变形作用下的承载力特性试验。采用数值模拟方法,考虑桩-土接触作用和岩土的非线性行为,建立微型桩加固土质边坡时极限抗力的分析模型,以桩截面极限弯矩和桩身最大水平位移为控制条件,提出确定微型桩加固土质边坡极限抗力的分析方法,并将分析结果与试验结果进行对比。分析微型桩加固土质边坡时的变形机制、破坏模式以及分别加固黄土、冰碛土和风化页岩时的极限抗力。研究结果表明：所建立的微型桩极限抗力分析模型在确定微型桩加固土质边坡极限抗力时具有较高的精度,直径115 mm微型桩在厚度为60 cm的滑体横向变形作用下的极限抗力约为10～20 kN,微型桩的极限抗力受到岩土类型影响,边坡岩土强度较高时微型桩的极限抗力更大;微型桩加固土质边坡时的破坏模式为弯曲破坏,主要由于微型桩截面弯矩超限所导致,桩身破坏部位在滑面以下约4倍桩直径的深度位置;滑体横向变形作用下微型桩顶水平位移在开始阶段呈线性增加,随着滑体位移量逐渐增大,微型桩顶部与桩后岩土之间产生了脱空现象。     

山区公路岩土复合型高切坡稳定性分析

山区路基开挖易形成岩土复合型高切坡,其破坏机制和稳定性分析通常当作单一岩质或土质边坡进行处理,并造成治理缺乏针对性和有效性。基于岩土复合型高切坡特点,将其破坏模式归纳为上部土体内部破坏、上部土体沿土岩界面破坏、下部岩层平面滑动、下部岩层倾倒破坏四种类型,进而提出了岩土复合型高切坡稳定性分析流程,并通过重庆某主干道山区公路工程算例进行了验证。结果表明:在对边坡进行优化设计的基础上,其稳定性能满足《建筑边坡工程技术规范》的要求。     

碎裂结构路堑岩质边坡稳定性评价与治理设计

以湖北省209省道宣恩段东门关隧道进口段的典型碎裂结构路堑岩质边坡为例,针对该边坡工程地质、水文地质、岩体结构特征以及前期变形破坏迹象,判断出边坡的可能破坏模式,并在此基础上,通过现行规范推荐的不平衡推力传递法,对边坡的稳定性进行评价。在治理设计过程中,提出避开规范使用的常规技术,而采用削坡、锚杆、格构以及挡墙等措施,为解决碎裂结构路堑岩质边坡的分析与治理难题提出一种新的思路。     

基于变形分析的路堑边坡稳定性研究

依托某路堑边坡工程,采用有限元变形分析方法分析现状边坡变形破坏特征,提出合理可行的加固措施,并分析了加固边坡的稳定性。结果表明:该边坡主要破坏模式是由坡脚开挖、降雨入渗导致潜在滑体强度下降,从而引发表层滑动,原设计边坡的3个工况均不满足工程稳定性要求;边坡采用减缓坡比及坡面系统锚杆加固措施,并在边界外设置截排水沟后,减小了降雨及地下水对边坡岩土体强度的软化作用。     

灌木根系植入土质边坡的有限元模拟分析

为研究灌木根系植入土质边坡浅层不同位置与深度的加筋锚固作用,建立了根系植入边坡的二维平面模型,并分析了在边坡土体自重作用下的根系主根轴力分布与塑性破坏时的坡体内位移分布。模拟计算结果表明:植入土质边坡坡脚附近的灌木根系可以对边坡浅层土体起到锚固作用;灌木根系植入土质边坡可以降低边坡土体塑性破坏时的坡体位移,使边坡稳定性有所提高,可为植被护坡工程浅表层加固效果评价提供一定依据。