大浏高速土石混合填料抗剪强度的研究

研究以大浏高速公路路基施工现场的8个野外大面积土石混合体水平推剪试验为基础,得出了土石混合体的变形特点和相关的抗剪强度参数,提出了在土石混合体边坡的安定分析中应考虑干湿循环效应,这为大浏高速公路边坡的稳定性分析及控制路基沉降提供必要的依据,同时也为进一步研究广泛适用于各类工程确定土石混合体力学参数的系统方法提供了重要依据.     

鄂西高速公路望城高边坡稳定性研究

在地质环境较为脆弱的地区修建高速公路,经常出现路堑高边坡滑坡灾害,本文以鄂西高速公路路堑边坡中典型的土石混杂高边坡望城坡为研究对象,使用FLAC3D软件对望城坡边坡不同工况进行数值建模分析,通过对数值模拟结果和边坡具体破坏模式对比分析,深入研究了土石混杂高边坡的变形破坏过程及其稳定性,揭示了土石混合边坡的变形破坏机制,并为同类型边坡施工和设计提供了科学的理论依据。     

正交设计下同性岩土石混合体变形破坏特征研究

利用正交设计组合的方法,采用由同性岩组成的土石混合体,考虑粒度特征、土性、岩石形状在最佳含水率情况下对土石混合体变形破坏特征的影响,进行室内直剪试验。试验结果表明,土的粘性越强,在同条件下抗剪强度越大且破坏时的剪切位移越大;小颗粒的存在对剪切过程弹塑性阶段的影响显著,土石混合体易出现应变软化;以块石为骨架元素的土石混合体抗剪强度大于以卵石为骨架元素的同类土石混合体的抗剪强度,块石较卵石更有利于土石混合体抗剪强度的发挥;岩石形状不同时,以卵石作为骨架元素的土石混合体的破坏面比块石的破坏面平整,带宽相对较窄,影响深度相对较浅;残余抗剪强度-法向应力近似呈线性关系,随着法向应力的增加而增加;土石混合体的最佳含水率与含石量近似呈线性关系,且随着含石量的增加逐渐减小。     

土石混填路基变形破坏机制的底摩擦试验模拟

土石混填路基在我国西部山区已被广泛采用,但由于设计、施工规范不完善,路基经常出现多种形式的病害,降低了公路的服务水平.揭示土石混填路基的变形破坏机理,为设计和施工控制提供依据,本研究采用自动化底摩擦仪,进行了不同填筑形式,不同压实度的土石混填路基的底摩擦试验,再现了路基的变形破坏过程和最终的破坏模式.研究结果表明,土石混填路基的破坏主要源于坡脚失稳和不均匀沉降,最终的破坏模式可归结为路基边坡的滑塌和不均匀沉降导致的路基纵向开裂.对于坡度较小的斜坡路基,通过开挖台阶,可有效地提高路基的稳定性.     

土石混填路基变形破坏机制的底摩擦试验模拟

土石混填路基在我国西部山区已被广泛采用，但由于设计、施工规范不完善，路基经常出现多种形式的病害，降低了公路的服务水平。揭示土石混填路基的变形破坏机理，为设计和施工控制提供依据，本研究采用自动化底摩擦仪，进行了不同填筑形式，不同压实度的土石混填路基的底摩擦试验，再现了路基的变形破坏过程和最终的破坏模式。研究结果表明，土石混填路基的破坏主要源于坡脚失稳和不均匀沉降，最终的破坏模式可归结为路基边坡的滑塌和不均匀沉降导致的路基纵向开裂。对于坡度较小的斜坡路基，通过开挖台阶，可有效地提高路基的稳定性。     

土石混合填料现场直剪试验研究

随着中国高速公路不断向西部山区发展,经常会遇到以土石混合料为填料的路堤及边坡.土石混合体其物理力学性质较为复杂且试样难以采集,目前对于此类土于湿循环状态下强度的研究还不够深入.笔者以某高速公路路基施工现场的8个野外大面积土石混合体水平推剪试验为基础,得出了天然及浸水饱和条件下土石混合体的强度参数并分析了这两种状态下土石...     

土石混合体的力学性能影响因素研究

土石混合体由粗料和细料两部分组成,目前作为路基填筑材料被广泛使用在国内外的公路建设上,其力学性能一直受到广大研究者的关注,土石混合料的抗剪强度组成以及剪切变形机理,是关注的重点。该文采用大型三轴试验的手段研究土石混合料的强度特性,着重考虑含石量、密度和围压这一系列因素对土石混合体强度特征的影响,通过改变这些指标研究土石混合体抗剪强度的衰变规律。     

重庆地区典型土石混合体回填土区隧道围岩分级研究

为对重庆地区典型土石混合体回填土区隧道围岩进行分级，通过室内基本物理性质试验获得土石混合体回填土的天然密度、干密度、含水率、含石量等基本物理参数指标，通过室内大型直剪试验和大型三轴试验获得土石混合体回填土的强度和变形等力学特性随含水率、含石量、围压等因素的变化规律，并基于室内试验结果，分别以含水率和含石量为分类指标，对重庆地区土石混合体回填土进行分类，提出适用于重庆地区土石混合体回填土的围岩分级指标和方法。主要结论有： 1）重庆地区的土石混合体回填土属于级配不良的土体； 2）随着含水率的增大，土石混合体的黏聚力和内摩擦角都逐渐降低，且均表现为先快后慢的规律； 3）随着含石量的增大，土石混合体的内摩擦角呈慢-快-慢的增大规律，而黏聚力呈先快后慢的降低规律； 4）对于重庆地区的土石混合体回填土，其围岩分级指标重点选用含水率和含石量； 5）对重庆地区土石混合体围岩进一步细分为Ⅳ、Ⅴa、Ⅴb 3级，其中Ⅴa级和Ⅴb级分别为Ⅴ级稍好和Ⅴ级稍差围岩。     

块石含量对土石混合体抗剪强度特性的影响

土石混合体是中巴友谊公路建设堆积体滑坡的主要组成部分,其宏观力学性质与其块石含量密切相关。为得到此类滑坡合理计算参数,基于颗粒流理论及程序,对不同含石量土石混合体进行大型直剪试验研究,揭示土石混合料的强度指标随各主要影响因素的变化规律。研究结果表明,土石混合体剪切特性与相应的土体有很大的差别,均质土剪切过程中表现为剪胀特性并产生应变软化现象,剪切破坏面基本与直剪仪剪切滑动方向相一致;而土石混合体在达到强度极限之前经历一段较长的屈服和应力硬化阶段,剪胀特性不仅与法向应力有关,还与含石量有关,由于块石的存在使得土石混合体的剪切破坏带极不规则,具有分叉及多滑面现象。土石混合体力学特性明显区别于土体的含石量阈值大致为40%,当块石含量小于40%时,土石混合体的内摩擦角及黏聚力随含石量变化不大,且与相应土体强度参数相近;当含石量大于40%时,土石混合体的内摩擦角随含石量的增加近线性增大,黏聚力较相应土体有很大程度的降低;但当块石含量大于60%时黏聚力随着块石含量的增加变化较小。     

某水电站雾化区古崩滑坡体稳定性分析

水电站雾化边坡的稳定性已成水电建设的重要问题之一。通过对雾化区古崩滑坡体工程地质条件的调查，已有变形破坏现象和边坡稳定影响因素的综合分析，认为堆积体边坡可能发生蠕滑-拉裂的变形破坏模式。采用数值计算分析了在天然和泄洪雾化条件下的变形破碎模式，分析表明:边坡变形破坏主要受控于堆积体内部的最大剪应力，在泄洪雾化条件下古滑坡极可能出现复活。最后，通过刚体极限平衡理论对边坡进行了稳定性分析。     

基于3DEC的岩质边坡倾倒破坏稳定性分析

倾倒变形是河谷地区层状岩质边坡失稳的一种典型变形破坏模式。为解决倾倒破坏的稳定性问题,利用3DEC软件在分析块体的运动和变形方面的优势,探讨岩质边坡倾倒破坏失稳动态过程及边坡变形破坏趋势,分析变形破坏关键区域对整个边坡失稳的影响,根据破坏机理进行稳定性分析判断,为治理设计提供依据。实例应用表明,该方法可以直观地模拟倾倒破坏的块体变形和运动特点;数值模拟结果表明,坡面第二级拉裂倾倒区域为变形破坏的关键区域,如继续发展将与后缘沉降区域贯通,边坡将进入失稳破坏阶段。     

山区高速公路浅埋软岩隧道围岩变形分析及支护对策研究

山区高速公路工程地质条件复杂,软岩隧道的大变形难支护问题十分突出,开展围岩变形机理研究并提出相应的支护对策尤为重要。以河北省西部山区某浅埋软岩隧道为例,通过分析隧道工程地质条件,定性地研究土石混合体隧道围岩稳定性。采用能较好处理岩土体工程中各种复杂非线性问题的ABAQUS软件,建立隧道围岩三维数值仿真模型,刻画出隧道的动态开挖过程,对软岩隧道支护前后围岩的应力场与位移场特征以及土石混合体软岩隧道支护结构的受力情况进行分析,为研究系统锚杆在软岩隧道中的作用机理提供理论依据。结合现场监控量测,提出土石混合体软岩隧道部分取消系统锚杆的建议。     

地震作用下公路边坡变形破坏机理及防治对策研究

本研究以5.12汶川地震影响下大量变形破坏边坡,尤其是公路震害边坡为研究对象,选择118个典型地震影响的边坡实例,在现场详细调查研究的基础上,分析总结了强震作用下边坡变形破坏的过程和发育分布特点及规律,揭示了强震作用下公路边坡变形破坏的力学机理,并提出了相应的变形破坏地质力学模式和针对性的防治措施建议。     

元磨高速公路K336坍塌性滑坡破坏模式分析

在山体构造格局和坡体裂面调查分析的基础上,结合边坡各次变形迹象,研究了路堑边坡的破坏模式:沿顺向坡缓倾裂面滑动的坍塌性滑坡;并针对边坡变形的破坏模式提出了相应的防治对策。     

基于现场监测的膨胀土边坡滑动破坏特性研究

为了研究膨胀土开挖边坡的破坏过程和特征,利用测斜仪进行了近1年的现场边坡变形跟踪观测,清晰而完整地观察到了膨胀土边坡变形随季节的演化历程,根据侧向位移状态过程曲线的特征位置,推测出了2个潜在滑动面,与地质调查的结果比较吻合,并由此构建了宁明膨胀土边坡半定量滑坡破坏模式.     

反倾片岩质边坡破坏模式研究

基于现有反倾边坡变形及稳定性研究成果,结合十白高速公路边坡实况提出三种可能破坏模式,运用FLAC数值模拟软件进行稳定性分析。研究结果表明:反倾片岩质边坡整体稳定较好,但由于片岩结构特性,如不及时防护,可能会引发进一步破坏。潜在破坏模式主要有3类:第一类为沿节理面发生倾倒破坏;第二类为沿节理和层面的组合破坏;第三类为沿外倾结构面破坏。其中第三类破坏模式主要受岩层节理裂隙的贯通深度控制,破坏最先发生在边坡表层,对边坡稳定性影响最大。反倾片岩质边坡的治理重点应放在边坡表面层的防护。     

土石混合体路基填料分形特性与压实破碎特征试验研究

山区高速公路土石混合体路基填料组成与来源复杂,研究其物理力学性质对路基沉降预测及边坡安全性评定具有重要意义。针对土石混合体路基填料,运用分形几何理论,进行5种不同含石量填料颗粒级配设计,分析颗粒级配评价指标与分维数的相关关系,并对击实后的填料进行破碎率与分维数变化规律研究。结果表明:评价土石混合体填料级配良好与否的两个指标可简化为分维数一个指标,填料级配良好的分维数区间为(2.22,2.631];在含石量相同的情况下,颗粒破碎率随着含水率的增大而增大,对应的分维数也随之增加;当含水率相同时,含石量高的土石混合体填料对应的破碎率更大,含石量大于50%时,填料破碎率与分维数的增加更为显著;破碎率对含水率与含石量变化较为敏感,但含石量的影响程度更大。     

基于坡面位移信息的顺层岩质边坡动态稳定性分析

边坡工程监测中,虽然能够准确获得边坡的坡面位移,但却不能直接判断边坡动态稳定性。为此,特建立顺层岩石边坡变形演化过程的数值计算模型,采用FLAC3D内置的遍布节理本构模型模拟岩体,并按强度折减法降低边坡岩体抗剪强度参数,获得边坡空间位移信息及坡面关键点位移-安全系数的相关关系。分析结果表明:边坡体从稳定发展至整体失稳,坡体变形经历了匀速变形、加速变形和剧烈变形3个阶段;关键点位移-安全系数之间具有良好的函数关系;空间位移特征与破坏模式相关,滑移拉裂破坏模式、顺层滑移破坏模式、压溃破坏模式分别从"r"形和三角形发展至整体失稳的"U"形。据此提出顺层岩质边坡动态稳定的位移分析方法。     

软硬岩互层式复合岩层边坡稳定性分析及其加固技术研究

复合岩层边坡稳定性一直是土木工程建设者所关注的热点问题。文章以软硬岩互层式复合岩层边坡为研究对象,对其变形破坏机理、破坏模式进行了研究,并分析了边坡稳定性影响因素;采用大型通用有限元软件 ABAQUS 对垄茶高速公路典型复合岩层边坡进行了稳定性分析计算;最后针对复合岩层边坡特点,提出了“基脚挡墙、深层锚固、浅层防护”的加固方案。研究结果表明,软硬岩互层式复合岩层边坡变形破坏模式可分为滑移-拉裂-剪断破坏、平面旋转式的滑移-拉裂破坏、弯曲-倾倒破坏及块体滑移破坏四种类型;影响边坡稳定性的因素主要包括结构面、地层岩层、水及风化作用;复合岩层边坡综合加固方案能有效地提高边坡的稳定性,确保边坡在运营过程中的稳定性。文章的结论对以后类似工程的建设具有较好的指导意义和应用价值。     

基于变形分析的路堑边坡稳定性研究

依托某路堑边坡工程,采用有限元变形分析方法分析现状边坡变形破坏特征,提出合理可行的加固措施,并分析了加固边坡的稳定性。结果表明:该边坡主要破坏模式是由坡脚开挖、降雨入渗导致潜在滑体强度下降,从而引发表层滑动,原设计边坡的3个工况均不满足工程稳定性要求;边坡采用减缓坡比及坡面系统锚杆加固措施,并在边界外设置截排水沟后,减小了降雨及地下水对边坡岩土体强度的软化作用。