川藏公路溢流型涎流冰影响因素试验与分析

涎流冰是川藏交通廊道区普遍存在的一种地质灾害。通过卫星图像判识和现场调查表明,川藏公路涎流冰以坡面溢流型为主。通过室内模拟试验分析了地形、透水层厚度、含水层厚度及渗透性等对涎流冰形成的影响。试验分析表明,负温条件下当地下水出露或地下水浅埋(一般地下水位小于冻深)时涎流冰就会形成。负地形因利于地下水汇集而更易于形成涎流冰。涎流冰形成过程中,孔隙水压力的变化具有明显的阶段性。冻结过程中冻结层逐渐封闭为整体,孔隙水压力呈先线性增长、后增长速率逐渐变缓直至稳定。地下水位越深,冻结形成涎流冰的时间越长;孔隙水压力越大,间接说明涎流冰的形成与冻深有关。含水层渗透性越好,相同条件下形成涎流冰的时间越短,形成的涎流冰规模越大,地下水孔隙水压力越高。含水层厚度越大,涎流冰规模也越大,但地下水孔隙水压力相对降低。试验结果表明,负地形、地下水浅埋、含水层厚且渗透性好,是形成大规模涎流冰的有利条件。     

涎流冰病害的防治

在我国北部边疆大兴安岭修建的某公路工程中,不少地段遇到了涎流冰,给施工和养护带来了很大困难。经几年的施工实践,对涎流冰产生的原因、变化规律以及对公路的危害有了初步认识,经采取一些防治措施,取得了一定效果。现就有关问题作如下探讨。一、涎流冰的形成涎流冰多产生在高寒地区,对交通运输妨碍极大。高寒地区夏季短暂,冬季漫长,一般结冰期长达半年。每当进入冰冻期,由于地下水不冻结以及植物覆盖层下的层间水冻结期晚,因而在地下水及层间水露头的地     

高寒地区公路涎流冰病害的治理

1前言涎流冰是高寒地区的一种特殊地理现象，它不分山区或平原，每到冬季诞流冰漫淹公路，轻则阻车，重则翻车，直接危及公路的行车安全，是寒冷地区较典型的公路病害之一。所谓诞流冰就是地下水、涎层水、地表水流露出地面冻结而成的冰流或冰坎。2涎流冰形成的原因及分类涎流冰的产生是由于公路上测土壤中的各种水或沟溪中的水，在下移过程中，水流被下降的气温冻结，同时，通过日照消融、夜晚又冻结而层层诞流结冰。将其归纳，可分为泉水涎流冰、潜水诞流冰和溪（沟）水涎流冰三种类型。在勘测时，必须作全面细致的水文、地质、地理调查，…     

寒冷山区高等级公路涎流冰的形成与防治

本文通过对寒冷山区高等级公路涎流冰形成条件的分析，阐明了形成公路涎流冰病害的主要因素及其危害，并结合工程实际提出了经济，合理有效地防治公路涎流冰方法和途径。     

公路涎流冰的勘察要点与防治措施

论述了公路涎流冰勘察要点,并针对性地提出了涎流冰的防治工程措施,对指导涎流冰地区公路勘察设计工作,提高涎流冰地区公路建设质量和安全运营具有一定的现实意义。     

寒冷山区公路涎流冰病害的防治措施

论述涎流冰的成因,有针对性地提出涎流冰的防治处理措施,为保证冬季寒冷山区公路安全运营具有一定实际意义。     

动力湿化作用下粗粒土高路堤渗流场时空演化模型试验

为了研究动力湿化作用下渗流水在粗粒土高路堤内的迁移特性，自主研发设计制作一种室内喷洒降雨装置及车辆动力荷载模拟装置，开展动力湿化作用下粗粒土高路堤渗流场时空演化模型试验，从时间和空间2个角度描述渗流水在路堤内的迁移特性，然后根据模型试验结果，建立粗粒土渗流场时空演化机制，揭示动力湿化作用下的粗粒土高路堤边坡渐变失稳发育机理。研究结果表明：基于相似理论，开展粗粒土高路堤渗流场时空演化模型试验可以较为真实地反映粗粒土高路堤在动力湿化作用下渗流水的迁移特性；动力湿化作用下，湿润锋首先在路堤边坡表面形成，并逐渐从边坡表面向内部拓展，在坡顶处的拓展速率较小，坡脚处的拓展速率较大；受湿润锋演变规律的影响，路堤边坡监测点负孔隙水压力逐渐减小，体积含水率逐渐增大，坡前应力逐渐增加，位于坡脚浅层区域的应力增加速度较快；依据渗流水的迁移规律，将渗流影响范围内的土体自上而下分为浅层暂态饱和区、渗流水填充区及渗流水湿润区；在动力湿化作用下，粗粒土高路堤边坡将逐渐产生沿坡脚深层滑移的渐变趋势。     

多年冻土地区公路挖方路基稳定性分析研究

通过对G109青藏公路进行调查研究,多年冻土地区挖方边坡不良地质作用主要为冻融引起的边坡失稳及坡面变形,以及开挖引起边坡水及地下水汇集造成涎流冰。经对多年冻土区影响路基稳定性因素分析,提出将路基挖方边坡防护作为一项系统工程来处理,探索多年冻土区路基挖方边坡设计及施工的有效措施。     

西藏公路涎流冰基本特征与危害分析

涎流冰是高寒地区的一种独特的工程地质现象。在西藏地区冬春季节集中出现,而且分布较广,在东部山区尤其严重。从涎流冰的形成及成因中不难发现,西藏的地理位置及气候特点决定了西藏公路涎流冰具有全地域性、病害规模大等基本特征。涎流冰在路面上形成几十米以至数百米的冰面,形成交通安全的黑点,而且经过多次冻融又对路面和构造物形成冻融性破坏,严重影响公路的使用功能。文章针对西藏公路涎流冰的基本特征与危害进行了详细的描述和分析。     

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。     

亚热带多雨地区路基上边坡病害机理研究

本文通过对亚热带多雨地区瑞丽市公路路基上边坡典型病害调查研究,结合瑞丽市的地质环境及气候环境分析,研究了亚热带多雨地区公路上边坡病害的内因、外因及其特征。路基上边坡的开挖,改变了坡体的应力状态及水文状态,在降雨入渗的地下水形成流向坡面的侧向流影响及饱水状态下岩土体的力学性能降低,诸因素综合影响是控制路基植被上边坡多发生坡体上部浅表层滑坡泥石流灾害的关键因素。据此提出了基于路基上边坡地质特征的边坡分台防治措施,为类似边坡病害防治提供参考及借鉴。     

降雨条件下楼房山隧道碎石土边坡的稳定性研究

通过建立楼房山隧道罐子沟端滑坡防治工程数值计算模型,研究降雨对碎石土边坡稳定性的影响机制,将降雨条件转化为含水率的变化,分析了不同含水率变化下边坡的应力场、位移场、塑性区及剪应变增量的变化规律。研究结果表明:在降雨条件下,碎石土边坡的稳定性随着含水率的增加呈先缓慢减小后急剧减小的特征,即存在一个与含水率有关的临界特性;降雨诱发碎石土边坡失稳的主要机理是雨水渗入后在地下水管道排泄系统作用下,将坡体下部碎石土中的细粒土带走,逐渐形成坍塌滑移,导致整个边坡破坏。     

新疆某公路涎流冰病害成因分析及防治

在我国新疆、内蒙以及东北等寒冷地区流涎冰病害广泛分布,这也是寒冷地区道路建设中经常遇到的难题。它会造成水毁、塌陷、裂缝、板块破坏、边坡塌陷、滑坡、剥落、路基失稳等道路病害,对道路安全及畅通产生严重的影响。本文通过对新疆阿勒泰地区某道路涎流冰病害进行调查,对本道路存在的涎流冰病害成因进行分析和研究,并提出了相应的防治措施,对类似的工程提供了经验。     

降雨入渗对土石坝边坡稳定性影响的分析研究

降雨入渗是土质边坡失稳的主要诱发因素,很多土石坝坝坡滑坡都与降雨有着密切的关系。在饱和-非饱和渗流理论及土石坝填土土—水特征曲线的基础上,对土石坝在降雨入渗情况下非饱和区基质吸力的变化及暂态饱和区的形成进行分析,结合工程实例,采用极限平衡法在考虑不同降雨强度及持续时间下对非饱和渗流土石坝下游坝坡稳定性的影响进行分析。计算结果表明,降雨入渗导致土石坝浸润线的升高,从而使得原浸润线以上区域出现暂态饱和区,孔隙水压力增加,最终导致坝坡稳定性的降低,降雨强度越大或降雨历时越长,坝坡安全系数降低越多,坝坡安全系数在降雨持续2～4 h时降低的最快。     

川西季节性冻土区土钉支护边坡冻融效应研究

以川西季节性冻土区土钉支护边坡受冻融作用而产生破坏、滑塌等工程灾害为例,分析冻融作用对季节性冻土区土钉边坡的影响机理;基于水热力耦合理论建立土钉支护边坡模型,研究季节性冻土区土钉支护边坡的应力-应变规律。结果表明:在冻融作用下,土钉在钉头处的轴力变化最大,沿土钉方向轴力变化值不断减小,在冻结期轴力处于最大值;坡体水平位移随坡高增加不断增大,且冻结期的水平位移为最大值。     

降雨渗流下路基坡面稳定性和空心砌块优化

空心砌块是一种防止路基边坡表层土体产生侵蚀破坏的坡面防护结构,其稳定性对于坡面防护影响巨大。鉴于目前工程上空心砌块在降雨条件下容易失稳及砌块尺寸设计无理论可依的问题,以路基边坡表层土体单元在降雨渗流条件下的受力特性分析为基础,推导了考虑渗流方向的无黏性表层土体安全系数表达式,并以此为基础对空心砌块从尺寸设计与形状选择上进行了优化。研究表明:路基坡面表层土体在降雨渗流作用下,稳定性具有从坡顶至坡脚逐渐降低的规律,使得降雨导致的路基边坡表层失稳多从坡脚附近开始,以此向上延伸至坡顶,设计时应该着重加强坡脚处的工程防护强化与排水疏导。通过分析空心砌块内土体单元的稳定性与砌块结构、土体强度及边坡坡度的内在关系,认识到空心砌块高度对防护效果影响巨大。提出了基于水平顺流和顺坡渗流两种工况下空心砌块高度的计算方法。在空心砌块高度满足安全性的前提条件下,以空心砌块单位铺设面积混凝土最小用量为优化目标,通过权衡各种形状空心砌块作为坡面浅层防护的利弊,提出了一种新型的直角六棱空心砌块防护结构。该砌块具有施工方便、制作简单的优势,且相对于常用的正六棱空心砌块能节省混凝土材料20. 9%。     

季节冻土地区阴阳坡路基温度场及变形发育数值模拟

结合季节冻土地区实际气候条件,基于第II类与第III类混合热边界条件,模拟季节冻土地区路基温度场变化规律,分析阴阳坡面温度差异;在考虑冻结锋面位置和形状基础上,引入土体的冻胀率和融沉系数,研究由阴阳坡温度差异引起的公路路基变形发育过程,揭示路基破坏机理。研究结果表明:在有地下水源的情况下,坡向不同而引起的阴阳坡温度差异对季节冻土地区路基横向不均匀变形影响较大;在冻结过程中靠近阴坡的路肩与坡脚变形较大,在融化过程中阴坡边坡顶部处的沉降最大,冻结和融化过程中边坡及靠近阴坡侧路基顶部均易产生张拉破坏。因此,季节冻土地区公路路基在设计与养护时应特别考虑阴坡及靠近阴坡面的路肩,可在阴阳坡面采取不同的设计与养护措施减轻阴阳坡温度差异。     

基于流-固耦合的盾构隧道开挖面稳定性研究

利用FLAC3D建立三维数值模型,对考虑完全流-固耦合效应的盾构隧道开挖面失稳过程进行模拟和验证,并进一步分析水位高度、渗流时间对开挖面变形、地表沉降和孔隙水压力的影响。研究表明:开挖面变形随支护压力比的减小经历3个阶段的变化,且与土体塑性区的发展密切相关;相比于无水状态,考虑流-固耦合效应的开挖面稳定性显著降低,随水位的升高、渗流时间的增大,开挖面发生失稳破坏的支护压力比明显增大;支护压力比(表征支护压力)的减小将导致开挖面前方一定范围的孔隙水压力减小,靠近开挖面的孔隙水压力受扰动程度加剧,形成"漏斗状"的影响区;开挖面失稳导致土体位移场延伸至地表,引起地表产生明显的沉降变形,在不同的变形阶段开挖面中心点位移与最大地表沉降分别呈抛物线相关和线性相关。     

高寒地区公路工程施工中的“冰包”防治

针对高寒地区公路施工,阐述了“冰包”（涎流冰）形成的机理,并结合长期治理“冰包”的实践方法,提出了治理“冰包”的几种措施。     

椰纤维网边坡防护降雨冲刷试验研究

通过降雨冲刷和面流冲刷室内模型试验模拟研究不同直径、不同间距下椰纤维网生态防护边坡的表面降雨冲刷形态特征及面流冲刷规律,分析椰纤维网生态防护边坡在降雨作用下的坡面冲刷规律。结果表明,椰纤维网防护能降低边坡的降雨冲刷,减少细沟形成与扩展;椰纤维网能增加坡面抗冲刷能力,在其防护下,泥砂冲刷总量比裸坡减少40%以上,坡面水流速度降低20%以上;椰纤维网网孔距离越小,坡面冲刷量及坡面水流速度均越小。