自然类比法在黄土路堑边坡设计中的应用研究

根据目前黄土地区公路路堑边坡设计仍以自然类比法为主要设计依据的现状,以陕西黄土自然边坡为调查研究对象,提出极限状态坡的定义及鉴别标志。测量了79个陕北至关中黄土极限状态坡,并将其按地形地貌、粒度组成和抗剪强度特征等的差异,划分为3个地段进行对数线性模型回归和不同置信度下的统计分析,给出3个地段不同置信度下坡高与坡度的相关关系,将自然类比法从各工点的定性分析转化为系统的定量分析。结果与目前已修建的黄土路堑边坡对比,认为量化的自然类比法可以作为黄土路堑边坡设计的一个系统方法。     

抗剪强度指标反算的数值分析方法

将FLAC3D软件应用于边坡抗剪强度指标的反算,结合室内试验结果和工程经验确定边坡抗剪强度参数的取值区间,然后在该区间调整c、φ值,得到边坡安全系数Fs=1时的c-φ曲线.根据现场试验资料综合分析取得符合边坡实际的抗剪强度指标.为了便于比较,文中同时采用了传统的传递系效法和总和平衡法进行抗剪强度参数反算,得出相应计算结果.实例计算结果表明:采用数值分析方法克服了传统极限平衡理论反算法需要人为假定最危险滑动面和条间力大小及方向的缺点,所得结果更加合理、可靠.     

季节性冰冻地区公路边坡侵蚀破坏模式

针对季节性冰冻地区的路基边坡冻融滑坍破坏现象,分析了公路边坡破坏的各种侵蚀模式和影响因素。采用坡面流拖曳力法、坡面流量法等对坡面水力学特征进行研究,测算坡面冲刷临界坡度值,分析临界坡度与冲刷量之间的关系;同时采用有效应力法研究了冻融作用下的边坡安全稳定性。结果表明：季节性冰冻地区粘性土最大冲刷强度对应的临界坡度与目前常用的坡度值很接近或交叉,为减少水土流失,建议放缓土质边坡;边坡土体冻结前含水质量分数和融化后抗剪强度下降幅度是影响冻融滑坍破坏的主要因素,建议在设计中要考虑冲刷和冻融因素,并对特殊土质边坡进行相应的物理力学指标检测和稳定性验算。     

土-水特征曲线在黄土边坡稳定分析中的应用研究

以南水北调中线穿黄工程南岸连接渠边坡为研究对象,采用压力板法获得了非饱和黄土边坡的土-水特征曲线,用Van Genuchten模型对试验数据进行了拟合,将拟合参数代入Vanepalli非饱和土的抗剪强度经验公式,预测不同吸力和含水率下的非饱和土的抗剪强度值,并与常吸力三轴剪切试验结果进行对比,验证了预测公式的准确性;试验结果和预测结果都表明非饱和黄土吸力和含水率的变化对黏聚力影响显著,对内摩擦角影响较小。通过建立含水率与非饱和黄土抗剪强度的关系,将不同含水率的抗剪强度运用到非饱和黄土边坡稳定性分析中,不但能对该区域黄土边坡的稳定性给予科学的评价,还可以减少不必要的浪费。     

多元边坡抗剪强度参数协同反分析研究

针对由多种土层构成的复杂边坡抗剪强度参数的反分析取值问题,基于协同优化的层次性和并行性思想,建立了具有多元结构的复杂边坡抗剪强度参数的协同反分析模型,提出了边坡抗剪强度参数的协同反分析方法和具体步骤。以某实际工程边坡为例,采用边坡安全系数的敏感性分析手段,结合边坡反分析状态指标,获取各计算剖面土体抗剪强度参数备选值。将不同剖面反分析得到的抗剪强度参数进行交叉组合,利用协同优化方法,获得了合理可行的实例边坡土体抗剪强度参数。     

基于三轴压缩试验分析黄土路堑边坡破坏机理研究

以某高速公路为工程依托,以黄土区边坡稳定性为主要研究内容,将外界环境水的作用模拟为路堑土体含水量的改变,利用全自动三轴压缩仪,本文分析了同种含水量不同试验方法得到的土体抗剪强度参数的变化情况,探讨了坡体含水量对黄土边坡稳定性的影响,有助于制定出适宜该地区黄土边坡的治理方案。     

黄土强度指标对边坡稳定性的影响研究

采用弹塑性有限元法,计算了陕西关中-黄陵地区边坡潜在滑带内的应力状态,应用莫尔库仑强度理论分析了不同坡高坡度下c、φ值对边坡稳定系数的影响.结果表明:黄土c值对低坡稳定性起控制作用,φ值对高坡稳定性起控制作用,中间有一过渡坡高段,c、φ值对边坡稳定性都有较大的影响,在过渡坡高段黄土边坡失效概率最大,关中-黄陵地区边坡的过渡坡高大约在30 m左右.对于不同坡度的边坡,其破坏机理不同,陡坡滑面浅,坡脚应力严重集中,c发挥效用相对较高;缓坡滑面深,滑面内正应力大,φ发挥效用相对较高.对坡度陡的黄土基坑及公路低边坡,需合理估计c值,而对于坡度较缓的高边坡或滑坡,合理估算φ值更为重要.     

黄土路基边坡的雨水侵蚀特征

以水力学、泥沙运动学为基础,从水流对土颗粒做功的角度探讨了坡面流的携砂能力,得出了雨水最大冲刷量的理论坡度值。通过室内模拟降雨对黄土边坡的冲刷试验,得出了坡度比、降雨强度等因素对坡面流含泥量及冲刷总量的关系。试验再现了雨水侵蚀黄土边坡的过程,总结描绘出侵蚀沟在黄土路基边坡纵断面上的分布规律,以及边坡平台与坡面流的相互作用,发现近坡脚侵蚀沟发育最严重,呈现逆源侵蚀的特点。通过分析试验数据,得出本次试验黄土边坡的最大冲刷坡度为41.1°,与理论值接近。     

圆弧滑动边坡强度参数瑞典法反分析

基于运用工程边坡的实测资料反算强度参数的目的,改变了瑞典法安全系数的表达公式．使其适用于较均质的土质或类土质边坡的参数反算。通过反算粤赣高速公路一个不稳定边坡的实测资料,得到了不稳定体的强度参数,通过分析反算过程的误差传递规律,给出了计算结果的误差范围。计算结果表明．反算需要的条件不高,得到的强度参数符合工程实际,对于校核勘察结果和试验数据,修订边坡设计具有实际意义。     

山西临县黄土边坡变形破坏类型及机理分析

山西临县地区黄土具有含水率低、孔隙发育、易溶盐含量高、湿陷性等级高、抗剪强度低的特点。在此基础上对该地区的黄土边坡变形破坏类型进行研究,发现该地区的边坡破坏类型主要有边坡剥落、坡面冲刷、黄土崩塌、黄土滑坡,并对它们的破坏机理进行分析,得出该地区黄土所具有的含水率低、孔隙发育、易溶盐含量高、湿陷性等级高、抗剪强度低的特点为边坡变形破坏提供了条件,广泛发育的落水洞、节理裂隙等不良地质现象破坏了边坡的完整性,成为水流冲蚀的优势通道,影响了边坡的稳定性。     

不同试验因素获得强度参数对黄土边坡稳定性的影响

为从室内试验角度研究影响黄土地区土壤强度取值的因素,文中从试验方法、试验操作细节与数据处理方面进行分析,对比研究不同软件、不同强度包络线、不同破坏准则、不同试样个数下的黄土边坡稳定性系数取值。试验表明,影响黄土地区边坡稳定性因素的排序为应力-应变曲线试验方法应变值强度包络线参数处理模型。     

黄土路堑边坡剥落病害发育规律研究

黄土边坡剥落病害威胁公路的安全,破坏公路边坡的生态环境。依据大量野外实际调查所获取的资料,对黄土地区黄土边坡剥落的分布特征及其特点进行了深入研究发现,黄土边坡剥落病害的发育与黄土边坡的极限坡率、边坡倾向、坡体黄土的粒度成分及含盐量、坡体土性及坡型相关。探讨了各因素对黄土边坡剥落病害发育的规律,研究结果可为黄土地区公路工程选线、勘察与设计提供依据。     

基于正交试验的方法分析边坡稳定性影响因素的显著性

该文结合一个高速公路边坡的工程实例采用不平衡推力法计算了考虑土的抗剪强度指标c和φ、地震烈度Q、重度γ四种变化因素的边坡稳定性安全系数。并且通过正交试验设计方法分析了各因素对边坡稳定性影响的显著性,得到了一般黄土边坡的一些初步规律．有利于进一步提高对参数重要性的认识。     

黄土路基坡面侵蚀影响因素试验研究

本文通过黄土路基压实坡面室内人工降雨侵蚀试验,提出了不同因素条件下黄土路基坡面降雨侵蚀强度计算公式,分析了降雨自然因素及坡角、压实度、坡长等因素对坡面冲刷强度的影响程度。坡面降雨侵蚀结果表明:坡面存在冲蚀最大的临界坡度25.9°;坡面压实度越大对边坡抗冲蚀稳定影响越有利;边坡的坡长过长对坡面抗冲蚀防护极为不利;坡面产沙量自上而下增加;坡面水流含沙量对坡面产沙有一定的影响,随坡长越大影响力越小。     

黄土地区道路陡边坡植被多样性生态防护措施

针对黄土地区路堑陡边坡的坡体形式,以锚杆护坡和植被根系保水固土机理为基础,结合植被多样性原理,统计分析黄土地区道路生态防护的植物种类及其植被群落组合,研究设计了适用于黄土地区陡边坡的新型土工柔性格框生态防护措施.以定西至平凉高速公路为试验依托项目,模拟分析黄土地区降雨对无防护边坡、普通植物纤维防护边坡和新型土工柔性格框植被防护边坡的冲刷,结果表明:在降雨量分别为2.4 m3/h和3.2 m3/h的60 min冲刷条件下,随着试验历时的增加,新型生态防护技术的边坡水流含沙率与累计边坡冲蚀量较其他2种边坡形式小30％以上;降雨冲刷试验结束后,前2种边坡的坡面均有不同程度的破坏,而新型生态防护技术防护的坡面比较稳定.     

黄土路堑边坡最佳综合坡率的研究

黄土路堑边坡的综合坡率是黄土边坡设计的一个重要参数。根据开挖卸载后坡体应力重分布的特征,建立土体应力松弛函数,将边坡问题简化为平面应变问题;采用泛函理论,结合热力学定律及负指数概念,考虑土体的破坏条件,得到黄土边坡的综合坡率理论公式。实例应用结果表明:该理论公式计算得到的综合坡率和采用工程地质类比法得到的结果基本一致。     

昆明地区土质高边坡稳定性分析

结合昆明国道东连接线支线工程的土质边坡设计,通过工程沿线的工程地质调查,对土质边坡稳定坡高与坡角的相关关系进行了回归分析。采用基于传统的简化毕肖普圆弧滑动面法,根据地质勘察资料确定了计算参数,对典型的一级、二级和三级边坡的稳定系数进行了计算。采用FLAC数值模拟技术,根据现场勘察及直剪试验的结果,确定了各土层的计算参数,采用平面应变力学模型,对工程中高路堑边坡实际断面的整个边坡区域进行了数值模拟计算。计算分析结果表明,FLAC数值模拟与简化毕肖普法的计算结果相吻合,对于土质边坡,坡率对边坡稳定性的影响远大于坡高对边坡稳定性的影响。     

黄土地区公路边坡土壤质地及分布差异

黄土地区公路边坡土壤质地分析对于设计和维护边坡稳定性进而确保公路交通安全具有重要意义。本研究选取黄土地区代表性路段,对不同区域、不同年限、不同形式和不同位置的边坡土壤质地进行了系统的分析和比较。实验结果表明,不同黄土地区边坡土壤粒度存在差异;相比于填方路段,挖方路段的表层土壤质地更为接近原状土壤。本研究结果对于设计和维护黄土地区公路边坡稳定性具有重要参考意义。     

边坡潜在滑动面抗剪强度参数反演研究

边坡潜在滑动面抗剪强度参数的合理确定是对边坡进行有效治理的前提条件.为了准确地确定边坡潜在滑动面抗剪强度参数,通过分析边坡现状的稳定性及边界条件,确定其边坡现状的安全系数.在边坡岩体c、ψ值对安全系数变化的影响进行敏感性计算的基础上,结合边坡岩体抗剪强度参数试验推荐值反演了与边坡现状条件相对应的岩体抗剪强度参数的合理值...     

晋南黄土抗剪强度参数与含水量的试验研究

目前,国内对于黄土抗剪强度参数与含水量的相关研究还不够深入,本文针对晋南黄土进行固结排水三轴剪切试验,主要研究含水量对抗剪强度参数的影响规律。试验结果表明:围压较低时,随含水量的增大,黄土的强度降低更明显;抗剪强度参数c和φ随含水量的增大而减小,但均存在极小值,抗剪强度参数c比抗剪强度参数φ先达到极小值。