基于三轴压缩试验分析黄土路堑边坡破坏机理研究

以某高速公路为工程依托,以黄土区边坡稳定性为主要研究内容,将外界环境水的作用模拟为路堑土体含水量的改变,利用全自动三轴压缩仪,本文分析了同种含水量不同试验方法得到的土体抗剪强度参数的变化情况,探讨了坡体含水量对黄土边坡稳定性的影响,有助于制定出适宜该地区黄土边坡的治理方案。     

降雨对黄土路堑边坡稳定性的影响分析

我国的西部高速公路建设中存在广泛的黄土区,黄土边坡一旦发生失稳破坏,就会对生活和生产会产生严重的后果,而降雨是引发边坡失稳的重要因素。由于黄土属于非饱和土,本文在剖析非饱和土力学理论的基础上,利用非饱和土边坡的降雨入渗,水分运移理论,得出了渗流方向与坡面斜交时安全系数的计算公式,并且分析了降雨强度、降雨量对边坡稳定性的影响。研究表明:土中入渗过程或含水量的改变造成土的强度或有效应力发生改变。当斜坡的应力状态达到了其极限强度时,斜坡土体发生破坏,就可能导致滑坡。     

黄土强度指标对边坡稳定性的影响研究

采用弹塑性有限元法,计算了陕西关中-黄陵地区边坡潜在滑带内的应力状态,应用莫尔库仑强度理论分析了不同坡高坡度下c、φ值对边坡稳定系数的影响.结果表明:黄土c值对低坡稳定性起控制作用,φ值对高坡稳定性起控制作用,中间有一过渡坡高段,c、φ值对边坡稳定性都有较大的影响,在过渡坡高段黄土边坡失效概率最大,关中-黄陵地区边坡的过渡坡高大约在30 m左右.对于不同坡度的边坡,其破坏机理不同,陡坡滑面浅,坡脚应力严重集中,c发挥效用相对较高;缓坡滑面深,滑面内正应力大,φ发挥效用相对较高.对坡度陡的黄土基坑及公路低边坡,需合理估计c值,而对于坡度较缓的高边坡或滑坡,合理估算φ值更为重要.     

黄土路堑边坡剥落病害发育规律研究

黄土边坡剥落病害威胁公路的安全,破坏公路边坡的生态环境。依据大量野外实际调查所获取的资料,对黄土地区黄土边坡剥落的分布特征及其特点进行了深入研究发现,黄土边坡剥落病害的发育与黄土边坡的极限坡率、边坡倾向、坡体黄土的粒度成分及含盐量、坡体土性及坡型相关。探讨了各因素对黄土边坡剥落病害发育的规律,研究结果可为黄土地区公路工程选线、勘察与设计提供依据。     

地震作用下坡高和坡率对黄土高边坡稳定性的影响研究

以兰州南坡坪地区多级高边坡工程为依托,建立边坡有限元模型,模拟分析边坡的抗震性,研究在地震作用下坡高和坡率对黄土高边坡稳定性的影响。结果表明:单级坡高取8 m,坡率1∶0.50的安全系数为1.06,坡率1∶0.75的安全系数为1.18,坡率1∶1.00的安全系数1.27,边坡坡率越大,边坡抗震稳定性越差。边坡开挖坡率一定,在第五~第七级坡高均取8 m的工况下,边坡安全系数为1.18,边坡支护可取得比较好的抗震效果,并结合不同坡高和坡率下,黄土高边坡的土方开挖量和支护面积,讨论了边坡开挖的经济性。     

非线性破坏准则下考虑剪胀性影响的土质边坡稳定性极限分析

在非线性破坏准则下,考虑土体的剪胀性,采用极限分析法研究边坡的稳定性问题。根据土体的剪胀特性,采用广义切线技术对抗剪强度指标进行修正。将土体的剪胀特性以及非线性破坏准则引入到极限分析中,根据虚功率原理,推导了边坡的临界高度公式。在不考虑土体剪胀性的情况下,将计算结果与已有研究成果进行对比,验证了文中方法的正确性。引入剪胀特性的计算结果表明:边坡的临界高度随剪胀系数以及初始粘聚力的增大而增大,随非线性系数的增大而减小。此外,随着坡角的增大,土体剪胀性对边坡稳定性的敏感性提高。考虑土体的剪胀性和非线性破坏准则,对不良地质条件下边坡设计具有重要意义。     

冻融循环对季节冻土区黄土路堑边坡的影响

季节冻土区黄土路堑边坡经常出现的剥蚀病害,造成了严重的水土流失,污染了环境,同时也破坏了道路景观,影响了道路的正常运营。针对这一问题,在平凉至定西高速公路三处路堑边坡设置自动气象站,对黄土路堑边坡不同深度(5cm、20cm、50cm、100cm)土体的温度和含水率(体积)进行长期(2年)观测,试验(观测)发现即使在气温较低的冬天,边坡表层土体仍然存在冻融循环作用,从而引起边坡表层土体内含水率的变化。根据这一结果开展室内强度试验,发现冻融循环和由冻融循环引起的干湿循环会使原状黄土强度下降,表层土体疏松。现场观测和室内试验结果都表明冻融循环是导致季节冻土区黄土路堑边坡剥落的重要原因。此外,通过在平定高速公路的工程实践证明植被防护是一种有效的坡面防护型式。     

黄土路堤土工格室护坡冲刷模型试验研究

采用模型试验方法,以边坡坡率、汇水流量、土工格室规格为主要影响因素,进行了一系列的黄土路堤边坡冲刷对比试验。试验结果表明:对于黄土路堤边坡而言,有土工格室防护的坡面不会形成连续的冲沟,冲刷深度小于10cm,无土工格室防护的坡面,可形成连续的V型冲沟,冲刷深度可达20～30cm;采用土工格室防护时,可以减小40%的冲刷量,说明土工格室对黄土路堤边坡的冲刷防护效果明显,是一种有效的边坡防护方法;试验中得到的一些数据和结果,可为以后的边坡防护设计所借鉴。     

基于强度折减法的土质边坡稳定性影响因素分析

为探讨不同因素对土质边坡稳定性的影响,根据北京地区典型地层的物理、力学参数,使用强度折减法对其进行研究,并采用灰色关联度理论对各个影响因素的敏感性进行分析,研究的影响因素包括边坡角度、边坡高度、土体黏聚力、内摩擦角、容重、弹性模量、泊松比和坡后荷载等。主要研究结论如下： 在各种影响因素中,土体的强度参数黏聚力和内摩擦角对边坡稳定性影响显著,其次是边坡的几何参数坡高和坡角,再次是土体的容重和坡后荷载,而弹性模量和泊松比对边坡稳定性无影响。     

汽车振动作用下黄土阶状坡动力响应规律

为了给汽车振动作用下结构性黄土劣化损伤及边坡致灾机理研究提供理论支撑,研究汽车振动作用下黄土阶状坡动力响应规律,以安子路(安塞至子长)某黄土公路阶状坡为研究对象,采用野外调查和现场监测的方法,总结了黄土阶状坡的变形破坏模式及特点,获取了不同车辆类型、速度和位置下边坡的汽车振动信号。在对监测信号进行统计分析的基础上,得到了边坡的振动响应规律和频谱特性,主要结论如下:(1)边坡的振动响应随汽车荷载的增加而增强;随着汽车荷载的增加,振动响应强烈区域由二级坡逐渐迁移到一级坡;(2)汽车荷载较小时,振动波放大效应明显,汽车荷载较大时,振动波放大效应减弱,且Z方向波表现为振动衰减;(3)X方向波的频谱分布为单峰状,主频集中在17～65 Hz;Z方向波的频谱分布为多峰状,主频集中在22～185 Hz;(4)振动波在坡体中传播时的频率变化与车辆的类型、速度和位置的相关性较小,主要是由坡体自身决定;(5)汽车振动作用会造成黄土阶状坡应力状态发生改变,在黄土阶状坡设计中,边坡坡度不宜太大,一级和二级坡不宜太高,同时应重点对一级坡和二级坡进行坡面防护。该问题的研究,对揭示黄土阶状坡的动力响应及该类型边坡的防护具有一定的理论和实际意义。     

山西某高速公路黄土路堑特高边坡设计方法探讨

某项目共设计高边坡60处,其中超过50m的高边坡达到了27处,共长2 200m,而最高边坡为94m。为保证高边坡设计和运营安全,以工程比拟法和自然比拟法宏观定性为主、力学验算为辅,提出了黄土特高边坡的概念,首先在边坡设计理论不变的前提下,提出了大平台边坡设计方案,即利用大平台将特高边坡分为多段一般高边坡并将病害控制在平台之间的优化设计思路;其次提出了黄土边坡"护台不护坡"的防护方案;最后推荐了黄土特高边坡设计坡型、设计坡率及特高边坡稳定性的安全系数建议值,为今后黄土特高边坡设计提出了新的思路。     

基于离心模型试验的黄土路堑边坡开挖失稳实验监测研究

基于土工离心模型试验的相似理论原理,在相似比为1∶100的条件下,通过采用高度为60cm的均质黄土边坡离心试验模型,模拟原型高度为60m的黄土路堑边坡,以探究在开挖卸荷条件下,黄土路堑边坡应力及应变的变化过程。并通过利用FLAC3D有限差分技术,以MohrCoulomb为本构模型,分析60m均质黄土边坡数值模型的应力应变分布特征。依据数值模拟结果,解决位于边坡不同位置处的土压力计、电子张力计及位移计的埋设问题。     

不同坡比黄土路堑边坡冲刷试验研究

本文针对公路建设中黄土路堑边坡三种不同坡比,即1∶1,1∶0.75和1∶0.5,通过现场模拟降雨的边坡冲刷试验,研究在三种不同坡比和两种冲刷流量的情况下累计冲蚀量和含沙率的变化规律,从而确定黄土边坡抗冲刷能力最优的坡比为1:0.75。     

路堑边坡开挖稳定性及加固处治机理宏细观分析

高速公路深挖路堑形成的高大边坡稳定性问题，一直是公路建设中的重点风险源。以广东省江门市迎宾西路路堑边坡开挖及处治工程为背景，采用宏细观相结合的方法对边坡开挖及锚索加固处治机理进行分析。结果表明:①边坡开挖塑性变形区位移与接触力链发展方向显著相关，呈现沿坡面方向的链状发展规律；②边坡稳定性与坡体应力状况及局部区域应力发展变化密切相关，锚索加固的处治方案，可有效消除边坡体剪应变率贯通的剪切滑移面，边坡稳定性明显提高。     

朔准铁路黄河大桥桥基位置确定

通过调查分析,利用经验坡角法和高陡边坡桥基位置公式初步确定黄河大桥桥基位置,利用DEM法分析不同桥位的岸坡破坏模式及破坏范围,并利用FEM方法分析荷载作用对边坡岩体应力的影响及岩体强度,通过各种方法的综合分析最终确定了安全、合理的桥基位置。     

季冻区路基边坡的水稳定性影响分析与防治

从岩土的水理性质出发,采用现场调查和理论分析相结合的方法,研究季节性冰冻区公路路基边坡中水的侵蚀机理问题和公路路基边坡溜方的稳定性影响,得出公路路基边坡坡面径流流速的关系公式和季节性冰冻地区公路路基边坡的滑动面平行于路基边坡坡面的结论,通过季节性冰冻地区公路路基边坡的应用实践举例,提出季节冰冻地区公路路基边坡水害的治理措施。     

陕北黄土地区高速公路边坡防护及绿化调查与分析

通过陕北地区一些黄土边坡防护、绿化现状的考察和总结,对该地区黄土边坡防护、绿化效果进行了分析,并据此提出对黄土地区边坡防护应以理论计算为基础,同时从边坡坡率选择、植物种类选择、保水措施综合考虑,从影响边坡防护、绿化效果的各种制约因素中寻求平衡。     

开挖膨胀土边坡坍滑的演化规律

膨胀土路堑开挖一段时间后边坡坍滑是路基施工中常见现象且与坡高、坡率无直接联系.为探求其变形破坏演化过程以便实施有效工程处治,采用FLAC对广西百隆路百色膨胀土堑坡开挖过程进行模拟,获得新开挖边坡的位移、应力、应变变化规律;通过强度折减法计算得到的安全系数随挖深增大而减小,但此时边坡是稳定的.此外采用FLAC热力学模块模拟边坡大气影响深度内的湿度场,再次分析获得经历干湿循环作用后其相应的位移、应力、应变变化规律,即边坡的失稳过程.对比工程实体修建时的现场观察与数值分析结果,发现两者基本吻合,由此总结并提出开挖膨胀土堑坡坍滑的4阶段变化规律及合理实施柔性支护的建议.     

毕威高速公路某边坡变形机制及数值模拟

以贵州毕威高速公路某边坡为例,通过对现有变形特征及路堑边坡开挖形成的临空条件分析,得到坡体的变形机制为:蠕滑-局部拉裂,并已进入匀速蠕滑阶段。运用ANSYS软件建模,运用FLAC3D数值软件计算其主剖面开挖边坡在暴雨工况下的应力-应变分布情况。结果表明:基覆界限附近已形成软弱带,部分土体发生剪切破坏;需尽快放坡并对边坡进行抗滑支挡及设置排水措施,否则软弱带会进一步发展成滑面,导致坡体失稳破坏。     

用条分法分析黄土地区路堑边坡的稳定性

本文利用分法对某地区路线通过的黄土地段出现的深路堑边坡坡率的确定，得出要使黄土地区深路暂边坡稳定坡高和坡率的关系。