毛细透排水管排水渗流模型及设置间距研究

毛细透排水管是一种新型高效、高功能的排水结构。为完善其设计方法,进行毛细透排水管排水渗流模型及设置间距研究。根据连续性原理,建立地下水运动基本方程,针对地下水位变化分别推导毛细透排水管排水的稳定渗流模型(地下水位恒定)和非稳定渗流模型(地下水位下降或上升)。同时,针对2阶非线性的非稳定渗流模型,采用使方程线性化和傅里叶变换的方法推导不同渗流状态下的浸润线方程。通过此方程得到不同渗流状态下的排水间距及排水量的解析解,进而得到毛细透排水管的设置间距。将研究成果应用于工程实例,计算分析毛细透排水管设置间距以及排水量与时间的关系,排水量的计算值与实测值吻合较好,表明该方法合理有效。     

毛细排水管排水性能试验与路基排水应用研究

传统排水管易堵塞，不能满足铁路路基水害整治措施长效要求。毛细排水管具备反滤和抗淤能力，可长期保持优良的排水效果，将其应用于路基水害整治值得探讨。测试不同毛细排水管的尺寸参数，开展虹吸排水量、覆土通水量和虹吸能力模拟试验，研究毛细排水管包裹层（透排水带）的集水槽宽度、排水孔径等关键参数对排水性能的影响，并应用于邯长线（邯郸—长治）试验段。结果表明：当透排水带排水孔径最大为1.123 mm，集水槽宽度最小为0.508 mm，隔断宽度最小为1.504 mm时，流速为3 L/min，虹吸排水高度20 cm；毛细排水管包裹层毛细排水孔形状对其毛细作用和排水量影响较大，毛细排水孔径越大，排水孔的排列越紧密，则排水性能越好。     

环境因素作用下既有线铁路边坡失稳分析及治理技术

应用GEO软件通过数值模拟方法研究地下水、降雨以及地震等环境因素对边坡稳定性的影响,结果表明:当地下水位在滑移面以下时,孔隙水压力和渗透力对边坡稳定性的影响较小,反之则影响较大;随着降雨强度的增加,边坡水平及竖向有效应力呈减小趋势,降雨强度、降雨持续时间的增加导致边坡稳定性降低;当降雨强度小于土壤的入渗能力,降雨完全入渗时,边坡的稳定安全系数主要受降雨强度的影响;地震作用下产生的超孔隙水压力引起边坡的有效应力明显减少,在地下水位较高时减少幅度可达到50%。基于模拟分析结果,针对路基边坡失稳多发的问题,对边坡治理技术及其适用性进行了系统总结分析。     

降雨作用下山西中南部通道黄土边坡稳定性分析

降雨入渗导致黄土边坡坡体含水量增加,边坡负荷加大,稳定性降低。为满足设计安全的需要,对晋中南线黄土边坡进行了野外人工降雨试验。在试验基础上,利用GeoStudio软件进行了降雨入渗数值模拟和边坡稳定性分析。野外试验结果表明,降雨开始半小时后,入渗量超过泥沙冲蚀量,土压力和孔隙水压力上升,边坡负荷增加,边坡稳定性下降。边坡坡体孔隙水压力、含水量与降雨强度和降雨持时呈正相关关系。数值模拟结果表明,随降雨持时的延长与降雨强度的增加,湿润峰逐渐加深,边坡表层及坡角出现或大或小的暂态饱和区。长时间大强度的降雨对边坡稳定性非常不利。     

疏排下渗措施在铁路路基防冻胀技术中的应用研究

我国东北地区已经进入大规模的铁路建设时期,但由于东北地区广泛分布的冻胀敏感性土及丰富的地下水都为铁路路基防冻胀设计造成更大的难度。在已有研究的基础上,通过对东北地区铁路路基完成段监测,系统提出"疏排下渗"的路基冻胀控制措施,建立了现场试验段并开展了长期冻胀监测。经过三个冬季的现场监测与结果分析,渗水盲沟措施对降低路基冻胀量起到了一定的效果,与未采用渗水盲沟措施时相比,最大冻胀量与平均冻胀量均有所下降。     

一种新型排水结构的排水性能试验研究

目前边坡和支挡工程中最常用的排水结构(PVC排水管)服役一定年限后,易发生堵塞,排水功能失效。为研究一种排水效率高、不易堵塞的新型排水结构(排水钉),在室内开展了历时4个月的PVC排水管和排水钉的排水对比试验,系统研究两者的排水性能和抗淤堵性能;同时开展排水钉设置间距和设置长度对自身排水性能的影响试验,并分析排水钉的反滤机制。结果表明:排水钉能持续保持良好的排水性能,而PVC排水管排水性能则逐渐下降,包裹PVC排水管的土工布发生了一定程度的淤堵,使流速最大降幅达35%;砂土中排水钉的有效排水半径约为1.0 m,排水钉置入边坡应穿过最危险滑动面至少1.5 m;排水钉周围形成天然的反滤层,能发挥排水、挡土和防淤堵的作用。     

降雨量与边坡溜坍定量关系的探讨

通过降雨条件下边坡中地下水的变化规律及渗流对边坡稳定性的影响 ,引进累计实效降雨量概念 ,结合边坡溜坍机理分析、现场调查及室内外试验 ,对成渝线降雨量与边坡溜坍的定量关系进行探讨。     

排水隧洞在大型滑坡治理工程中的应用

地下水对滑坡稳定性有着至关重要的影响,对于大型滑坡如何有效地排水一直是业界关注的热点。本文在总结常规的边坡排水措施及各自适用性的基础上,通过计算分析得出,排水隧洞可有效地降低地下水位,显著提高滑坡稳定性系数;同时在详细的地质勘察和理论分析的基础上,将排水隧洞成功地应用于某大型滑坡的治理。实践结果表明,排水隧洞的降水效果比原分析估计的更理想,有力地保证了滑坡的稳定性和治理效果,是降低坡体地下水的一种非常有效的措施。     

某高速公路渗水性边坡滑塌分析及治理

某省高速公路K24＋ 200～K24＋ 600路段工程施工为挖方路堑,开挖过程中坡体产生较大变形破坏,且坡体表面渗水严重,难以保证其稳定性.此文根据该路段地形地貌、水文地质条件和气象条件,对边坡渗水性原因进行分析.通过分析与研究,提出采用边坡支撑渗沟、仰斜式深层排水孔、渗水盲沟等地下排水措施与地表排水措施相结合的设计方案来治理该渗水性边坡.为避免施工过程中出现意外情况,并提出加固处理施工中的注意事项。     

降雨入渗条件下矿坑边坡稳定性分析

结合现场工程实际,根据渗透张量计算程序得到灰岩渗透张量,针对不同降雨工况,对比分析边坡在加固前后位移和安全系数变化规律,以及坡体加固结构在降雨作用下轴力变化规律。通过降雨后边坡位移分析,边坡在没有进行加固时,最大位移发生在边坡下部,中部次之,上部位移最小。在降雨强度为200 mm/d降雨4 d后,边坡坡脚处位移迅速增加,对应的安全系数也降低到最小值;采用预应力锚索加固措施后,边坡稳定性大幅提升,边坡加固后,边坡位移非常小,安全系数最小值较未加固时边坡最小安全系数有大幅提高;预应力轴力随着降雨的持续逐渐增大,最大轴力出现在边坡下部位移最大位置,随着降雨持续时间增加,位移边坡中上部分锚索轴力变化平稳,位于坡脚处锚索轴力增大幅度较大。     

浩吉铁路膨胀岩高边坡降雨入渗稳定性分析

浩吉铁路卢氏盆地第三系弱胶结膨胀性极软岩边坡高度大、段落长、风险高,膨胀岩高边坡稳定性便成为控制性工程技术问题.以卢氏站103 m高的膨胀岩边坡为例,结合膨胀岩微观结构、膨胀力、干湿循环强度等力学试验成果,开展降雨和干湿循环等极端条件下边坡稳定性分析.研究结果表明:膨胀岩边坡工程设计需采取分级预加固、坡面锚固、系统防排水措施相结合的设计理念;膨胀岩剪切强度随着干湿循环次数的增加而不断减小,在干湿循环达到8次后剪切强度基本稳定;降雨和干湿循环作用下,锚索受力明显持续增加,锚固桩受力变化不明显,锚固桩对膨胀岩边坡变形和稳定的控制效果更为明显和有效;随着降雨和干湿循环次数的增加,边坡安全系数逐渐降低并趋于稳定,最终边坡安全系数为1.30,长期条件下边坡处于稳定安全状态.研究成果可为工程安全施工和健康运营提供相关理论依据和技术支持.     

严寒地区高速铁路低路堤基床渗排模拟研究

以地处严寒地区的哈齐客专为例,研究渗水盲沟的防冻胀效果。通过现场试验与数值分析,模拟了采用与未采用渗水盲沟情况下,持续降雨与降雨停止后不同时间段路基本体排疏渗状态及含水量分布。结果表明,与未设置渗水盲沟断面相比,渗水盲沟可减少持续降雨向路基本体的渗透,缩短雨后路基本体的疏排时间,从而降低发生冻胀的可能。     

包头至西安段铁路路堑挡护病害整治工程方案设计与研究

包西铁路延安至延安北之间既有线改建路堑边坡出现错台、裂缝等病害,为避免施工过程中发生次生灾害,不影响既有线运营。通过对现场勘察及病害产生的原因分析后,采用于路堑顶设置抗滑桩与疏排地下水相结合的方案,在保证施工过程边坡稳定的前提下,有效解决了病害问题,工程成功实施对铁路运营提供了切实的保障。     

东部某土质古滑坡形成机制及防治措施

从地形地貌、地层岩性和地下水条件等方面分析,认为厚度大、强度低的第四系残坡积土是滑坡产生的物质基础;土层中含水量高是滑坡产生的重要条件;边坡开挖和降雨是滑坡产生的直接诱因。确定采取深层排水处理、预应力锚索格子梁加固以及抗滑桩等多种防治措施。     

山区铁路路堑边坡滑塌整治技术研究

山区铁路路堑边坡常出现滑塌现象,为保证铁路运营安全,需及时采取整治措施。本文以某铁路滑塌路堑边坡为例,根据现场调查、地质水文资料,结合数值模拟结果剖析路堑边坡稳定性及滑塌机制,并对引起边坡滑塌的因素制定针对性整治措施。结果表明:连续降雨以及长期排水不畅会导致地层性质减弱、滑动面下移,将诱发加固边坡发生二次滑塌;为减少对既有边坡防护的扰动破坏,对二次垮塌边坡挡护进行合理加固补强亦可满足边坡稳定要求。     

地下水位上升和降雨对桩-网软弱地基变形特性影响研究

基于非饱和土力学理论,结合Bishop非饱和土强度公式,研究路基在地下水水位上升和不同降雨时长条件下变形特性,利用Midas GTS有限元软件,以某路基为例进行研究。结果表明:堆载预压情况下路基垫层顶部沉降小,垫层底部沉降大,地基易产生空洞现象,并随水位降低,加剧空洞效应;土工格栅兜提效应减少沉降12%左右;地下水位变化对路基总体沉降影响较小;降雨初期桩网地基表面会发生大幅度沉降,3 h路基表面沉降可占降雨影响总沉降的70%,3 h降雨桩端刺入量可达到稳定刺入量的84%,24 h是路基表面沉降与桩端刺入量速率明显分界点。     

铜九铁路K132滑坡病害原因分析及综合治理

介绍铜九铁路K132滑坡病害情况。在现场调查、地质勘察及研究已有资料的基础上,分析滑坡产生的原因是由于边坡黏土层具强膨胀性、未采取有效措施引排边坡岩土体内地下水、连续降雨等原因引起斜坡滑动。根据滑坡体的特征,在稳定性分析的基础上,结合现场实际情况,提出采用上部刷方减载、抗滑桩支挡、有效截排地表水的综合治理方案。     

龙头山双洞八车道公路隧道地下水渗流初探

为探讨广州龙头山双洞八车道特大断面公路隧道地下水渗流问题,在室内土样渗透和颗粒分析试验的基础上,对洞口段隧道横断面、纵断面的地下水渗流场进行了数值模拟,分析了双侧壁导坑法施工过程隧道上方水位下降规律。并通过等效渗流简化模型模拟隧道“堵水限排”条件下的渗流场,获得了双洞八车道、双洞六车道隧道排水量与二衬外水压力的关系,为龙头山公路隧道地下水处理提供了依据。     

蒙内铁路膨胀土边坡入渗规律及防护效果

针对肯尼亚蒙内(蒙巴萨—内罗毕)铁路蒙巴萨西站膨胀土边坡开展边坡人工模拟降雨入渗试验,研究含水率、基质吸力和法向变形的变化规律,并分析了浆砌片石对雨水入渗的抑制效果。结果表明:降雨入渗引起土体含水率和饱和度上升,基质吸力下降,从而降低了边坡的抗剪强度;降雨初期,膨胀土出现较小的体积收缩;随着降雨时间的持续,土中含水率升高,土体出现了膨胀变形;浆砌片石对膨胀土边坡的防护效果显著,可用于非洲地区膨胀土边坡的防护。     

考虑基质吸力下的黄土边坡稳定性研究

降雨入渗使得非饱和黄土含水量增加,基质吸力降低,进而导致边坡稳定性下降。选取某铁路沿线黄土边坡为研究对象,进行了非饱和黄土的基质吸力试验。结果表明,在0~260kPa低吸力范围内,原状黄土土水特征曲线呈指数形式。进而,通过控制基质吸力的三轴试验,测定了非饱和黄土的抗剪强度,结果表明,黄土由饱和至非饱和状态转变时内摩擦角增大,非饱和黄土莫尔库伦破坏包面是一个上翘曲面。在此基础上,运用GeoStud io进行了降雨数值模拟和边坡稳定性分析,结果表明,随着降雨强度的增加和降雨持时的延长,边坡表层孔隙水压力逐渐增加,对应基质吸力持续减小,水头等值线在坡顶和坡脚最为密集;降雨强度越大,持时越长,越不利于边坡稳定。