青藏铁路多年冻土边坡与斜坡路基研究综述

冻土边坡研究最早从自然斜坡开始,主要研究热融滑塌、融冻泥流的变形特点、失稳机理、稳定性评价方法和工程处理措施。研究发现:厚层地下冰的热稳定性是决定斜坡稳定与否的关键因素,与一般地区边坡稳定性不同。在冻土边坡方面,主要着重于厚层地下冰地段路堑边坡防护与支挡、沼泽化斜坡路基与陡坡地段冻土路堤稳定性研究。在冻土支挡建筑物方面,主要研究挡土墙与锚定板的设计计算方法,认为冻土支挡设计应考虑水平冻胀力,冻土挡墙的合理形式是柔性结构挡土墙,而锚定板设计需要考虑冻土的流变特性。从2007年8月青藏铁路冻土路基病害调查来看,路堑边坡和陡坡路堤是冻土路基病害高发地段,是影响青藏铁路安全运营的主要威胁。     

柔性结构在滑坡整治中的应用

山区高速公路、铁路建设,不可避免的会遇到高填深切路段,在进行支挡结构设计时既要考虑结构的整体稳定性、结构排水,还要考虑到因填方土体或挡墙基础土体的固结变形给支挡结构带来的附加变形,河道边设置支挡结构时还应考虑到河流的冲刷、掏切对结构变形的影响,同时还应考虑到支挡结构与自然环境的协调性。作为柔性支挡结构的一种,格宾挡墙能很好的适应上述因素。结合某线孝子店滑坡整治工程具体情况,详细论述格宾挡墙的特点及设计原理,并利用格宾挡墙达到了抢工抢险效果,确保了桥梁施工按期恢复。     

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。     

膨胀土边坡双排抗滑桩土压力监测与分析

针对某膨胀土路堑边坡中的双排抗滑桩支挡结构的土压力进行了长期监测,分析发现前排悬臂桩桩前土压力值可近似为梯形分布,桩后土压力呈三角形分布;后排全埋式抗滑桩桩前及桩后土压力值均近似呈三角形分布;在不存在明显滑动面的边坡中,不需要进行滑坡推力分配.     

铁路路基支挡结构桩板式挡墙的设计探讨

结合工程实例,依据工程地质条件,详细分析了桩板墙支挡结构的受力特点,外力计算方法,土压力分布形式与锚固桩计算参数选取,并介绍了内力计算、配筋设计、桩板墙布置等过程。工程实践证明,路堑边坡采用桩板式挡墙进行支护以避免堑外房屋拆迁,措施合理,效果良好。     

悬臂支挡基坑开挖的离心模型试验研究

采用离心场基坑开挖设备进行了粉质黏土悬臂支挡基坑开挖的离心模型试验,并根据试验结果分析了粉质黏土基坑变形规律和悬臂支挡结构土压力特性.结果表明:开挖过程中悬臂挡墙会朝坑内偏转,并伴随一定的挠曲变形;基坑变形依赖于挡墙的变形模式和大小,随挡墙位移增长,具有明显的阶段性;墙后土体位移随深度增加而减小,同一深度上随距挡墙距离...     

不同类型挡土结构碳排放计算与评价

挡土结构在修建过程中因能源消耗会产生大量的二氧化碳,现有的研究成果关于挡土结构碳排放的研究报道较少。依托河北省新元高速公路改扩建路基加宽工程,并基于相关研究成果,将挡土结构全生命周期分为建材生产、建材运输、建造施工与运营维护4个主要阶段;针对这4个主要阶段,基于生命周期评价理论和碳排放系数法,建立了挡土结构的碳排放计算数学模型,得到返包式加筋土陡边坡、液态粉煤灰悬臂式挡墙和泡沫轻质土挡墙3种类型的挡土结构各阶段的碳排放量。研究结果表明,返包式加筋土陡边坡、液态粉煤灰悬臂式挡墙、泡沫轻质土挡墙的总碳排放量分别为-195.471 t、325.713 t和322.599 t。返包式加筋土陡边坡总碳排放量最少、泡沫轻质土挡墙次之、液态粉煤灰悬臂式挡墙最多,返包式加筋土陡边坡对于改善碳排放环境状况具有明显优势。研究成果可为相关挡土结构碳排放量计算与评价提供参考。     

蒙巴萨膨胀土抗剪强度衰减特性研究

研究目的:蒙内铁路在蒙巴萨地区以深路堑形式穿越大面积的膨胀土地段,由于膨胀土具有强胀缩性、裂缝性、强度衰减等特殊工程性质,对铁路的安全运营产生较大影响。蒙巴萨地区为热带草原气候,雨量充沛,光照充足,膨胀土易在大气干湿循环作用下发生抗剪强度的衰减,造成路堑边坡的失稳。因此,有必要对膨胀土在干湿循环作用下抗剪强度的衰减特性进行研究,从而为路堑边坡的防护与治理提供参考和借鉴。研究结论:(1)干湿循环效应使土体抗剪强度降低,其中黏聚力随干湿循环次数和含水率变化范围的增加而降低,黏聚力和内摩擦角均随试样含水率的增加而降低;(2)膨胀土的黏聚力随干湿循环次数的增加而降低并逐渐达到稳定值,稳定值大小和达到稳定时的干湿循环次数与含水率的变化范围相关;(3)膨胀土抗剪强度衰减主要是由于土体内部裂缝发育和土颗粒间相互作用减弱;(4)本研究成果对肯尼亚膨胀土路堑边坡的防护和治理具有一定的参考意义。     

多年冻土区路堑边坡防护试验研究

研究目的:目前,多年冻土区路堑边坡防护方面开展的试验研究较少,缺乏设计、施工和应用效果等方面的研究成果.基于青藏铁路北麓河试验段柔性护坡试验工程的地温和变形观测资料,分析了泡沫玻璃护坡和草皮护坡下的地温发展变化规律和边坡纵向变形过程,阐述了两种柔性护坡防护工程的应用效果,希望为多年冻土区道路工程边坡防护设计、施工提供科学依据.研究结论:泡沫玻璃板短期内具有较好的保温效果,可以减小季节融化深度,有利于边坡的稳定.但泡沫玻璃护坡段冻结期发生了较明显的冻胀变形,并导致泡沫玻璃在外力下的破碎和断裂.考虑到其易风化,抗变形能力和适应性较差,该种泡沫玻璃不宜在多年冻土区路堑边坡防护工程中推广应用.草皮护坡段下的季节融化深度较大,但草皮护坡整体上大部分比较平整,变形较小,其变形适应性较好,可能是比较适宜在多年冻土区路堑工程中应用的边坡防护形式之一.     

渝怀铁路土坎车站桩板式挡土墙的施工

土坎车站股道以路堑通过,最大挖深12m,土层以砂粘土、角砾土为主,设计支挡建筑为桩板式挡土墙。文章介绍桩板式挡墙的构造以及锚固桩、挡土板的施工方法和质量控制措施。     

南友公路膨胀土路堑边坡的现场监测分析

降雨是诱发滑坡的主要因素,通过对膨胀土路堑边坡滑动的现场监测,得出结论是,滑坡的发生主要受土体中含水量的影响,且边坡的变形与含水量的变化相关性一致;降雨对边坡的变形有明显的滞后性,季节性的干湿循环会造成膨胀土边坡土体向坡下蠕变,最终导致渐进累积破坏。     

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。     

桩板墙、悬臂墙在膨胀土路基中的应用

以安康东站油库专用线改造工程路基支挡设计为依托,进行膨胀土地区路堤支挡结构的设计,充分考虑膨胀土地区支挡的致灾机理和支挡结构的受力变形特征。刚性支挡结构和柔性支挡结构的结合使用,使得功能和经济效益达到共赢。     

非开挖支挡结构在高铁路堑变形治理中的应用

研究目的:高速铁路无砟轨道路基工程变形控制要求极为严格,为保证列车运营的舒适性、安全性,运营高速铁路几乎不允许路基出现任何变形。某高速铁路在运营过程中一段路堑边坡坍滑变形,严重影响其运营安全,针对该段高速铁路行车密度大、行车时速高、施工风险大的特点,提出微扰动非开挖支挡结构与风险管理相结合的处理方案。研究结论:(1)采用钢管微型桩跟管钻进潜孔钻施工后再通过锁口梁连成整体,可以有效遏制边坡变形、提高边坡稳定性,施工过程中对路基边坡扰动小,是高铁变形病害整治的一个重要原则和思路;(2)运营高速铁路变形病害整治施工风险安全等级高,将风险管理理念纳入工程设计领域,对治理方案风险因素进行了识别,并制定了详实的风险处理对策,是确保高铁变形病害整治成功的关键措施;(3)整治工程实施后路堑边坡变形得到了有效遏制,至今路堑变形稳定,实现了行车条件下高速铁路无砟轨道路堑边坡变形病害的整治,微扰动非开挖支挡结构与风险管理相结合的高铁变形病害整治技术可为今后高铁路堑变形病害治理提供参考和借鉴。     

新型支挡结构在冻土地区的应用

叙述了新型L形支挡结构在多年冻土地区的施工方法和施工步骤,测试分析了挡墙建成后地温的变化情况,结合地温测试试验对冻土上限的变化进行了分析研究.实践证明,L形挡墙是多年冻土地区一种良好的路堑支挡结构.     

路基是有生命力的结构物——我国高速铁路路基建设取得的成就和需要继续解决的问题

系统归纳总结我国高速铁路路基技术体系形成、发展、完善的历程和高速铁路路基建设10年来在地基处理、路基结构层设计和填筑、路堤式路堑、过渡段、路基边坡支挡防护和防排水、路基结构与附属电缆沟槽和接触网支柱等基础的系统集成、沉降变形观测与评估等方面变革和发展取得的成就,指出正是高速铁路对路基工程刚度和变形的严苛要求,促进了我国高速铁路路基技术的革命性变革和不断进步,强化了路基结构物的建造理念,凝聚了路基结构物的生命力;同时,在非饱和土、膨胀土(岩)等方面阐释路基建设过程中仍需继续研究解决的问题。希冀本文有助于我国高速铁路路基技术体系的不断完善、创新发展,进一步提升我国高速铁路路基建造水平,增强满足列车安全、高速、舒适运营的生命力。     

成绵乐铁路客运专线千佛山段膨胀土路堑滑坡浅析

结合成绵乐铁路客运专线工程勘察与滑坡设计整治实践,论述了该段路堑弱膨胀土具有的特点,路堑边坡及其一般挡护形式.分析探讨本段路堑滑坡的分布及特征,主要成因,整治过程中分阶段采取的临时与永久措施及滑坡整治的施工原则.总结勘察设计与施工的经验体会,供有关工程技术人员参考.     

沪宁城际铁路下蜀黏土路堑边坡设计研究

在系统总结宁镇丘陵地区长江高阶地下蜀黏土的野外分布特征、物理力学性质的基础上,分析评价下蜀黏土具有弱膨胀性、水理性差等不良工程特性。以沪宁城际铁路路基工点设计为例,详细介绍下蜀黏土路堑边坡需根据工点工程地质和水文地质条件、边坡高度,结合当地气候特点,采用绿色植物防护和工程防护相结合的原则进行处理,以及重点地段采取特殊支挡防护的设计方案,提出下蜀黏土路堑边坡勘察设计需重点关注的问题。     

襄阳地区膨胀土胀缩变形分析与加固措施设计

襄阳地区广泛分布膨胀土,既有铁路汉丹线多处地段因膨胀土变形造成路基翻浆冒泥、路基鼓胀下陷、边坡开裂失稳等病害。以襄阳地区某在建无砟轨道高速铁路工程为例,研究分析膨胀土地基膨胀变形对不同断面形式路基的工程影响,根据《膨胀土地区建筑技术规范》(GB50112—2013),采用大气影响深度法,在50 k Pa荷载条件下,试验得出有荷膨胀率并预测地基膨胀变形量。对不同挖深、不同断面形式的膨胀土路堑,研究其地基土最大膨胀变形量并有针对性地提出地基加固处理措施;结合地下水发育特征,给出膨胀土地基的防水保湿措施建议。     

膨胀土路堑边坡支挡结构形式试验研究

对云桂(昆明—南宁)铁路南宁—百色段的膨胀土进行了浸水和不浸水条件下的原位水平推剪试验,中~强、弱~中膨胀土的原位侧向膨胀力试验,挡墙后是否设置减胀层的室内侧向膨胀力模型试验。结果表明:膨胀土浸水对其黏聚力的变化产生较大影响,而对其内摩擦角的影响相对较小。得到了膨胀土膨胀力与含水率关系经验公式和不同支挡结构下的减胀效果。