针对雨量警戒值优化的铁路路基边坡浅层失稳机理研究

针对铁路现行雨量预警制度中制订雨量警戒值大多根据以往统计数据或凭借经验,缺乏对降雨成灾机理的科学深入分析,致使雨量警戒值标准与实际灾害等级不相符的问题,从降雨过程中路基边坡主要病害边坡溜坍着手,研究了边坡冲刷、溜坍的机理及发展过程,总结概括了影响边坡溜坍的5个主要因素,分析了边坡溜坍与降雨之间的内在联系。建议应用层次分析法对雨量预警值予以重新分级评价。     

山区铁路路基边坡溜坍典型模式剖析及风险评价

山区铁路沿线复杂的地形条件以及恶劣的地质状况会给列车运行带来极大安全隐患。本文对一山区铁路路基边坡溜坍病害进行调查,对其发生原因进行了分类总结,将该山区铁路路基边坡溜坍病害归纳为坡面冲沟内堆积层溜坍、软岩风化物汇水地形浅层溜坍、白云岩溶蚀沟槽内全风化物溜坍3类。对不同类型的溜坍病害提出了分析评价方法及针对性的整治措施。可作为防治和快速处理溜坍病害的依据。     

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。     

境外铁路路基软岩边坡整治实例分析

为合理地对境外铁路路基边坡进行整治,对尼日利亚拉伊铁路部分区段路堑边坡的溜坍原因进行分析,重点阐释雨水及施工工艺等因素导致边坡溜坍时所采取的临时防护措施。同时,借助岩土分析软件GEO-STUDIO中的SLOPE/W与SEEP/W模块,构建降雨条件下的境外铁路路基边坡数值模型,采用施工现场所取土样的基本物理力学指标作为模型参数,结合境外铁路特点与边坡稳定性计算结果,提出合理可行的路基边坡整治措施,并对整治后的边坡进行监测。研究结果表明:整治方案有效地解决了路基边坡溜坍病害对线路稳定和铁路行车安全的影响,对海外同类型工程具有一定的借鉴作用。     

襄渝铁路南段边坡溜坍雨量预警指标及量值研究

收集了襄渝(襄阳—重庆)铁路南段2015—2017年的降雨量资料以及相关的地质条件资料。分别以万源—毛坝、宣汉—达州路段为研究对象,统计分析了降雨量因子与边坡溜坍发生次数的相关性。建立有效降雨量模型,取边坡溜坍发生前1周的降雨量计算有效降雨量,将有效降雨量作为雨量预警的关键性指标,分析其与边坡溜坍发生次数的关系。结果表明:万源—毛坝段以累积雨量作为雨量警戒值时的致灾降雨量为140 mm,以累积雨量+激发雨量作为雨量警戒值时的致灾降雨量为90 mm+22 mm;宣汉—达州段以累积雨量作为雨量警戒值时的致灾降雨量为150 mm,以累积雨量+激发雨量作为雨量警戒值时的致灾降雨量为90 mm+36 mm。     

土工格栅在路基边坡加固工程中的应用与探讨

1前言 路基是铁道线路上部建筑的基础,是线路最重要部分之一.路基的稳固,是行车安全和平稳的基本保证.路基建成以后,由于地形、地质、土质、降雨、地下水、荷载等的影响和作用,往往形成各种基床或边坡病害,其中常见边坡病害有边坡溜坍、坍塌、坡面冲刷等.     

浅谈膨胀土路基施工

膨胀土具有吸水膨胀软化，失水收缩开裂及反复变化的特点，易形成路基病害。路堤在降雨后沉降、变形较大和边坡坍肩、路肩开裂以及造成发生路堑堑坡冲蚀、剥蚀、溜坍及滑坡等现象。结合西安-南京铁路施工实践，本文从确定施工参数入手，着重阐述了控制膨胀土路基病害的施工方法。     

峡口滑坡不同降雨条件下蠕变行为分析

研究目的:峡口滑坡位于四川省雅安市境内,降雨是其主要的诱发因素之一.为准确把握峡口滑坡由于降雨而产生的变形情况,目前已建立了地表位移、地下位移、地下水位监测和降雨量监测的多参数监测系统.本文旨在分析峡口滑坡水文地质与工程地质条件,运用FLAC软件分别对不同降雨条件下峡口滑坡变形体的变形情况进行定量分析计算,并揭示其在不同降雨条件下的变形特征和变形机制,为滑坡的量化评价提供科学依据.研究结论:坡体的变形与降雨量呈正相关趋势,其中坡体前缘位移变化最大,中部次之,后缘变化最小;在一次短历时强降雨过程中,坡体变形随着降雨的进行而逐渐增大,在雨停后,变形仍会在72 h的时间内继续增大,达到最大后再缓慢减小.     

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。     

鹤岗线膨胀土路基病害研究

鹤岗铁路K40＋800～K46＋300段因边坡溜坍等病害，改线工程无法完成。通过详细勘察及试验研究，查明了引起病害的特殊土——膨胀土的工程地质特征及其病害机理，提出治理措施并初见成效。     

集通铁路既有线路基、基床病害整治措施

通过分析集通铁路既有线路路基、基床下沉,基床板结,路基冻涨等路基、基床病害类型和产生机理,提出基床下沉外挤、路基边坡溜坍、路基与基床板结、路基冻涨等路基病害整治措施;提出强化基床表面、改良基床土性质、设置封闭层和疏导地下水等基床病害防范措施,实际应用效果良好。     

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。     

降雨入渗条件下非饱和土边坡稳定性数值分析

应用有限差分软件 FLAC2D中两相流分析模块建立了非饱和土边坡的数值模型,并进行了考虑降雨入渗影响的渗流场及稳定性分析。结果表明：降雨强度较大的情况下,雨水入渗主要引起边坡表层的饱和度增加;而降雨强度较小时,雨水更容易入渗到边坡的内部;降雨持时相同时,边坡的剪应变增量随着降雨强度的增大而增大;强降雨条件下,边坡的位移较大,其中边坡水平向位移随着高程的减小而增大,而竖直向位移随着高程的减小而减小;随着降雨持时的增加,边坡的位移不断增大,安全系数不断减小。     

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。     

戈壁土路堤边坡稳定性影响因素数值模拟研究

研究目的:戈壁地区高速铁路路堤边坡稳定性受填料性质、降雨及有无防护、加筋加固等因素影响。本文以兰新铁路第二双线戈壁地区路基试验段工程为依托,针对试验段中代表性填料填筑的路堤边坡,利用数值模拟分析不同状态下各因素对边坡稳定性的影响规律,以期对合理设计边坡防护与加固提供依据。研究结论:(1)采用戈壁砾砂土和细圆砾土所填筑的路堤边坡,在非饱和状态下其稳定性均能满足相关规范的要求;(2)降雨对戈壁土路堤边坡的稳定性有很大影响;当降雨入渗后,边坡侧向位移会增大;浅层饱和土体厚度不同,最大侧向位移不同;浅层饱和土体厚度小于1 m时,易发生边坡的浅层溜坍现象;饱和厚度越大,边坡的稳定性越差;(3)对于戈壁土路堤边坡而言,当边坡在浅层加筋加固后,其性能将得到很大改善,边坡的稳定性得到增强,加筋对边坡的浅层溜坍现象有明显的改善作用;(4)在加筋和边坡防护共同作用下,边坡稳定性得到很大程度提高,能防止或抑制各种不利影响因素所引起的破坏;(5)本研究结果可为同类地区的工程建设及设计提供相应的参考。     

黄土地区高陡斜坡溜坍下滑治理研究

根据黄土高陡斜坡溜坍下滑的现状、特点、地质情况等,应用预应力锚索锚固桩预加固坡脚,通过检算各级边坡的最不利圆弧滑动面,设置锚索格梁、十字形锚杆格梁加固防护各级边坡,可有效治理高陡斜坡的溜坍下滑。研究阐明本项目的边坡设计参数、设计检算与工程设置情况,为类似工程设计提供参考。     

降雨入渗对边坡稳定性的影响研究

降雨入渗直接影响着边坡岩土体中渗流场的分布,持续的降雨一方面使边坡浸润线逐渐抬升,边坡体非饱和区的含水量逐步增大,内聚力降低,孔隙水压力增大,降低边坡岩土体的抗剪强度;另一方面,边坡岩土体中饱水厚度逐渐增加,一定程度上增加了边坡的下滑力,进一步诱发边坡的变形与滑移。因此,通过建立不同降雨强度下边坡岩土体渗流场有限元模型,定量分析降雨强度对边坡稳定性影响,并结合模拟渗流场中孔隙水压力等值线图,用改进极限平衡法对不同降雨强度下边坡进行稳定性分析。     

灰岩分布地区高边坡开挖破坏及治理措施研究

以广西壮族自治区六寨至河池高速公路K53+160—K53+340段右侧边坡病害整治工程为背景,针对沿线灰岩自稳性较差的问题,尝试采用不同的治理措施进行加固处理,研究加固前后坡体稳定性规律。结果表明,强风化灰岩分布地区开挖加固后稳定的边坡受降雨影响仍存在反复坍塌的可能,需结合当地的实际降雨状况提高边坡安全设计系数,就本工点而言,采用坡面危岩块体适当清理(局部刷方)、素喷混凝土防护、锚索地梁加固、挂网喷射混凝土工程等综合治理措施,优化加固方案后边坡在降雨入渗条件下的安全系数提高到1.353,满足规范要求,研究方法将为类似情况下灰岩边坡的稳定性分析及加固提供一定的参考。     

强度折减有限元法在降雨条件下土质边坡稳定性分析中的应用

降雨是路基边坡稳定性影响因素中非常重要的方面。采用有限元软件ABAQUS模拟降雨对边坡稳定性的影响,运用有限元强度折减法对边坡稳定性进行研究,分析不同降雨时长条件和不同土体渗透系数下,降雨对边坡安全稳定性系数的影响程度。     

不同降雨模式下土质路基边坡渗流场研究

研究目的:降雨是路基边坡失稳最主要的影响因素,其中降雨模式是主要的影响参数之一。本文基于二维饱和-非饱和渗流理论,利用数值计算的方法对后峰型、均布型、中峰型和前峰型4种降雨模式下路基边坡渗流场的变化规律进行研究。研究结论:(1)降雨强度和降雨持时对路肩处最大孔隙水压力umax和最大饱和深度Hsmax均影响显著;(2)渗透系数ks对Hsmax的影响存在一个敏感区,在敏感区之内,增加ks才能有效减小Hsmax和路基表层孔隙水压力,ks太小或太大均对路基稳定性不利;(3)中峰型和前峰型降雨模式下,路基边坡稳定性最不利时段受渗透系数影响显著,ks在敏感区之内和敏感区域之外较小一侧时,此时间段起点不受渗透系数影响,只与降雨模式有关,此时间段终点随ks的增大而提前;(4)后峰型降雨模式下路基边坡的稳定性最差,前峰型降雨模式下路基边坡的稳定性最好;(5)本文研究成果可为路基边坡防护与加固方案设计提供依据。