龙城高速公路粉细砂路堤边坡稳定性分析

针对填砂路堤失稳风险高的问题,本文以龙城高速公路填砂路堤工程为依托工程,分析了不同因素对填砂路堤边坡稳定性的影响。运用有限元分析软件ANSYS对填砂路堤边坡稳定性进行分析,通过强度折减法求得安全系数,并以此为依据评价路堤填筑高度、包边土厚度、边坡坡比对填砂路堤边坡稳定性的影响。     

风化料包边填砂路堤边坡稳定性分析

为研究风化料包边河砂填筑路堤的边坡稳定性,基于强度折减法计算分析了填料压实度、含水率、路堤高度、边坡坡度及风化料包边宽度等诸多因素对边坡安全系数的影响规律.结果表明,路堤高度确定时,随着边坡坡度的增大,路堤的边坡稳定性显著下降;随着砂含水率的减小,安全系数呈增大趋势.在文中涉及的工程条件下,风化料包边宽度不对安全系数起决定性作用,其宽度可依据施工压实要求和料源的丰足程度确定.方差分析表明,边坡坡度、风化料包边宽度及填料含水率3个因素对边坡稳定性影响的程度依次为:边坡坡度＞含水率＞风化料包边宽度.     

公路跑道粉砂土路堤边坡稳定性分析

采用强度折减法和简化Bishop法对路堤边坡进行了稳定性分析,分别考虑了车辆荷载、飞机荷载和地震荷载作用的影响.重点研究了边坡坡度、高度、粘聚力、地震烈度、降雨强度对边坡稳定性的影响.研究结果表明:地震荷载作用对边坡稳定影响不显著,路堤高度对自重荷载和地震荷载作用下边坡稳定有一定的影响,但是路堤粘聚力对飞机荷载和地震荷载作用下边坡稳定性明显,同时地震烈度对边坡稳定影响较大,而强降雨也直接威胁边坡安全.因此粉砂土路基设计时必须慎重考虑当地的地震烈度和路堤土的粘聚力大小,综合考虑其坡度和高度的选择.     

降雨条件下包盖法填筑炭质泥岩路堤稳定性分析

为了研究降雨条件下包盖法填筑炭质泥岩路堤稳定性,该文基于饱和-非饱和状态路堤渗流数学模型与稳定性计算理论,采用有限元数值方法对降雨条件下包盖法填筑炭质泥岩路堤渗流特征及稳定性进行了计算。得到如下结论:(1)降雨条件下,坡面附近包边土体积含水率升降的幅度与高程成正比,与距坡面的距离成反比;(2)降雨过程中,黏土包边方案路堤内部土体体积含水率、孔隙水压力的变化幅度最小,粉质黏土包边方案次之,粉土包边方案最大;(3)降雨条件下,路堤内部土体体积含水率、孔隙水压力的变化幅度与包边土体宽度成反比;(4)降雨期间,黏土包边方案路堤安全系数最大,粉质黏土包边方案次之,粉土包边方案最小;(5)降雨开始后,路堤安全系数不断降低,降雨停止后,路堤安全系数缓慢升高,路堤安全系数与包边宽度成正比。     

考虑路堤渗流场变化的最佳包边土厚度数值研究

为确定考虑路堤渗流场变化的最佳包边土厚度,通过Geostudio-seep软件数值模拟,建立具有包边土和排水设施的路堤计算模型,分析了路堤渗流场中暂态饱和区及含水率的变化。结果表明,在设置排水系统的路堤软土层采用最佳包边土厚度,有利于迅速排出雨水,减小雨水入渗量,使土体体积含水率随降雨持续无明显变化,从而减小边坡受降雨入渗的影响,降低边坡土体水毁程度。     

坡前水位升降对炭质泥岩-粉土分层填筑路堤边坡渗流特征及稳定性的影响

为研究坡前水位升降对炭质泥岩-粉土分层填筑路堤边坡渗流特征及稳定性的影响,结合饱和-非饱和渗流理论与非饱和抗剪强度理论对分层填筑路堤在不同水位升降速度下的渗流特征与边坡稳定性进行数值分析,并探讨了分层交错填筑厚度对路堤稳定性的影响。分析表明:1坡前水位上升引起路堤土体积含水率与孔隙水压力升高,坡前水位下降后,路堤顶部土体体积含水率与孔隙水压力继续升高,其余位置则逐渐降低,且坡面附近的降低幅度要大于路堤内部;2特征截面沿高程方向上的含水率分布具有明显的分层差异性;3坡前水位升降过程中,路堤边坡安全系数呈现先增大、后减小、再增大的变化规律;4炭质泥岩-粉土分层填筑路堤的最佳分层交错填筑厚度为炭质泥岩与粉质粘土填筑层厚度均为1.5m。     

考虑长期强度衰减的软岩路堤边坡稳定性分析

以某炭质页岩高路堤为例,考虑填料强度衰减特性,分析了不同降雨工况下易风化软岩路堤边坡稳定性。结果显示:降雨影响深度小于5 m的软岩常规高路堤,采用有限深度饱水参数计算的边坡稳定性系数比全断面饱水工况的高11.5%～17.4%;边坡稳定性系数随软岩强度衰减系数基本呈等比例线性递减,常规坡高坡率条件下设计的软岩高路堤边坡,考虑填料强度衰减后,安全系数很可能不满足要求,当炭质页岩强度衰减系数低于0.7时,应慎重采用20 m以上高路堤边坡方案,综合坡率不宜陡于1∶1.75。     

高液限土包盖法路堤填筑控制参数研究

针对高液限土包盖法路堤填筑封层土厚度、包边土厚度、加筋间距3个施工控制参数,基于GeoStudio-SLOPE/W模块从计算路堤稳定性的角度进行研究.结果表明:采用封顶土、封底土、包边土以及土工格栅加筋设计,能显著提高高液限土路堤填筑稳定安全系数;随着封顶土厚度的增加,高液限土路堤稳定安全系数先增加后减小,路堤封顶土厚度最优值为1.5m左右;随着包边土厚度增加,其稳定安全系数出现小幅波动,路堤包边土厚度最优值为1.5m左右;随着路堤加筋间距的增加,其稳定安全系数出现小幅下降,综合考虑加筋材料成本、加筋施工难易程度等因素,加筋间距宜为2.0 m左右.     

土工格栅加筋高陡坡路堤稳定性及其影响因素分析

土工格栅具有独特的物理力学性能,将其作为加筋材料铺设于路堤边坡中,能够有效地改善路堤的变形特性,提高路堤的整体性能。采用FLAC3D建立数值分析模型,基于强度折减法对土体抗剪强度参数及筋土界面参数进行模拟,对比分析了土工格栅对高陡坡路堤稳定性的影响。同时,研究了不同条件下路堤边坡的安全系数及潜在滑动面的变化规律。结果表明:当土体抗剪强度参数较小时,在土体中铺设土工格栅,路堤边坡安全系数可提高10%~20%;对比分析加筋与未加筋工况下路堤边坡的稳定性可知,格栅与土体的相互作用提高了路堤的稳定性,边坡滑动面向深层发展,其曲率变缓。     

粘土包边尾矿砂路基稳定性研究

首先通过电镜扫描等试验手段对尾矿砂的微观结构和物理力学性质进行了研究,表明尾矿砂具有不易压实、稳定性差的问题,不能直接用于高路堤填筑,因此提出粘土包边尾矿砂路基方案。借助有限元分析手段对粘土包边尾矿砂路基的稳定性进行了分析,分析结果表明粘土包边尾矿砂路基稳定性可以满足规范要求。随着尾矿砂内摩擦角的增大或包边土粘聚力的增大,边坡的稳定安全系数逐渐增大。研究成果对于尾矿砂路用性能研究和特殊填料路基设计具有一定的参考意义。     

包盖法填筑炭质泥岩路堤在降雨条件下的稳定性分析

为了研究包盖法填筑炭质泥岩路堤在降雨条件下的稳定性,基于饱和-非饱和渗流数学模型与边坡稳定性计算理论,对不同降雨强度和饱和渗透系数影响下炭质泥岩路堤渗流特性及稳定性的变化规律进行了分析。得出如下结论:(1)降雨过程中,坡面附近土体体积含水率升高速度快,其升高幅度和高程、距坡面的距离成反比。降雨停止后,坡面附近土体体积含水率降低缓慢,其降低幅度和高程、距坡面距离成正比。(2)随着降雨时间的增加,降雨强度越大,路堤土体孔隙水压力升高越明显,包边土体中正孔隙水压力区域范围也越大。(3)在降雨过程中,路堤饱和渗透系数越大,路堤土体孔隙水压力升高幅度越小。包边土体中正孔隙水压力区域范围也越小。(4)降雨期间,路堤安全系数逐渐降低;降雨停止之后,路堤安全系数缓慢升高。路堤安全系数的大小和降雨强度、饱和渗透系数成反比。     

降雨条件下膨胀土路堤边坡稳定性分析

膨胀土工程问题是我国公路建设中遇到的一大技术难题。结合某高速公路路堤试验段修筑的处治膨胀土路堤,分析了全填膨胀土路堤与包边膨胀土路堤在降雨条件下的不均匀变形,并在此基础上进行路面结构的力学响应分析以及路堤边坡的稳定性分析。     

包盖法填筑膨胀土路堤的合适包边宽度

以广西宁明地区两段膨胀土实体工程为例,在路堤中布设4个观测断面,并埋设大量测试元件进行现场监测,以探讨包盖法合适的包边宽度。对垂直路中线的同一水平面上距边坡面不同部位土体随季节干湿循环变化进行了含水量、水平位移数据的实测统计与分析。结果表明,实体工程路堤距边坡面水平距大于3 m时,土体含水率、水平位移变化较小,实体工程路堤选取的包边宽度是合适的;并获得该地区膨胀土路堤施工的最佳季节在1~4月,膨胀土干湿循环显著影响深度为1.49 m,进而得到南友路采用封闭包盖技术处治膨胀土路堤所需的包边宽度为3 m。在此基础上,总结提出包盖法填筑膨胀土路堤合适包边宽度的确定方法。     

湿度变化对黄土路堤边坡稳定性影响分析

通过三轴压缩试验,分析不同含水率状态下压实黄土填料的强度变化特征,并计算评价了不同湿度、路堤高度、加筋条件下黄土边坡稳定性。结果表明:压实黄土填料强度随着含水率增加而下降,其中黏聚力与含水率呈负指数递减关系,内摩擦角与含水率呈线性递减关系,含水率对压实黄土的黏聚力影响更明显;随着路堤填料湿度上升,边坡稳定系数显著降低,当含水率从施工状态wopt上升5%时,路堤高度10~40 m的边坡稳定性系数下降24.3%~37.9%;加筋层中使用的土工格栅抗拉强度越高,土工格栅层间距越小,路堤边坡稳定补强效果越明显。     

基于强度折减弹塑性有限元方法的路堤稳定性分析

以大型通用有限元分析软件ABAQUS作为平台,通过二次开发建立了能够自动搜索安全系数与相应失稳机理的边坡稳定弹塑性有限元分析模型.以数值计算迭代不收敛作为失稳判据,对路堤边坡的稳定性进行了变动参数计算与对比分析;进而针对车辆荷载作用下的路堤边坡及多级路堤边坡的稳定性进行了数值分析.结果表明:车辆荷载作用下的路堤边坡稳定性明显降低,但其破坏模式仍为典型的对称式滑移破坏;有限元数值计算迭代不收敛判据适用于车辆荷载下的路堤及多级路堤的稳定性分析.     

滇西红层软岩斜坡高填路堤边坡优化设计研究

以云南施（甸）孟（定）公路K38+530～+635段斜坡高填路堤边坡为例,运用有限元数值分析方法,结合强度折减理论,分析了原设计路基的沉降变形与稳定性,数值计算结果显示原设计路基的稳定系数不能满足规范规定的最小值要求。采取相同计算方法,分别对线形进行调整及边坡优化,对不施加格栅加固和施加格栅加固的路基边坡进行稳定性计算。研究结果表明:斜坡高填路堤破坏主要表现为,当边坡失稳达到临界状态时,与地表面接触的路基坡顶的填料首先达到塑性变形破坏;当路堤稳定性不足时,应尽可能采取各种技术措施,优化路堤边坡设计,提高路     

软基高填路堤沉降及边坡强度折减稳定性分析

利用固结理论及强度折减稳定性分析方法,对软基地区高填路堤的沉降规律以及边坡强度折减进行了稳定性分析,求得不同阶段的稳定性系数．．本文研究结果表明,相对于传统极限平衡条分法计算稳定性系数;隹确性高,具有更好的工程实际价值,对软基地区高填路堤设计和施工有一定的指导意义。     

粉砂土路堤稳定可靠性分析

根据粉砂土的物理力学性质和路堤边坡破坏模式,以瑞典圆弧法为基础建立了粉砂土路堤稳定可靠性分析的极限状态方程,并介绍了相应的稳定可靠度求解方法.最后对河南濮安高速公路典型路段的稳定可靠性进行了分析,为该高速公路的施工和建设提供了有价值的分析结论.     

粉砂土路堤稳定可靠性分析

根据粉砂土的物理力学性质和路堤边坡破坏模式,以瑞典圆弧法为基础建立了粉砂土路堤稳定可靠性分析的极限状态方程,并介绍了相应的稳定可靠度求解方法.最后对河南濮安高速公路典型路段的稳定可靠性进行了分析,为该高速公路的施工和建设提供了有价值的分析结论.     

细砂路堤边坡稳定性分析

优质路基填料缺乏是上海地区公路建设面临的严峻问题,为了避免取土对耕地、农田的破坏,长江口的细砂作为替代材料得到较为广泛的应用。细砂路堤技术的推广应用对于提高道路工程建设水平、保护耕地、保护生态环境意义重大。但是天然砂为散粒体材料,其力学性能与传统路堤填料有较大差异,目前在填砂路堤的应用上主要存在力学行为认识不足等问题。为此通过强度折减法与快速拉格朗日法相结合的手段,从滑动面形态与安全系数两个方面对细砂路堤进行稳定性分析。分析中考虑边坡坡比、路基高度、包边土有无及厚度等部分的几何参数和材料参数等,并通过以上分析给出细砂路基适宜结构体系设计相关建议。