某高速公路黄土边坡稳定性研究

随着我国西部大开发和一带一路的建设,广泛分布有黄土的西北地区基础设施得到迅速发展。为了研究高速公路黄土高边坡的稳定性,采用矢量和法,借助于ANASUS有限元软件,对A高速公路某高路堑边坡的稳定性从静力和动力两个方面进行数值模拟研究。成果表明,边坡各级台阶的边坡坡脚位置出现应力集中现象,在边坡整体的坡脚位置出现非常明显的应力集中现象,这些在坡脚形成的剪应力增高带正是引起边坡剪切破坏的主要原因;加速度为0. 1 g的地震作用下,坡顶加速度响应峰值可达0. 16 g,可见,动力作用下边坡坡顶位置的稳定性最差;同时,数值模拟结果表明,在动力和静力条件下该边坡均处于稳定状态,对其坡顶、坡面和坡脚3个位置处的累积位移值研究表明,加速度为0. 1 g的地震作用下,坡顶位置会累计产生高达的沿坡面向下12 cm的位移。     

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.     

重载交通对混合式基层沥青路面结构力学响应研究

通过运用ABAQUS有限元软件建立混合式基层沥青路面结构三维模型,针对不同轴载作用下的路面结构力学响应展开模拟分析,得出以下结论:随着轴载的增加,混合式基层沥青路面结构的路表弯沉、层底拉应力、层底压应力以及面层最大剪应力均逐渐增大;在轴载作用下,路面结构的路表弯沉、压应力及沥青面层的拉应力沿路面宽度方向呈"W"型对称分布,基层拉应力则呈倒"U"型对称分布;沥青面层的最大剪应力随着路表深度增加呈先增后减变化,而路面结构的压应力则随之逐渐减小。     

山西某高速公路黄土路堑特高边坡设计方法探讨

某项目共设计高边坡60处,其中超过50m的高边坡达到了27处,共长2 200m,而最高边坡为94m。为保证高边坡设计和运营安全,以工程比拟法和自然比拟法宏观定性为主、力学验算为辅,提出了黄土特高边坡的概念,首先在边坡设计理论不变的前提下,提出了大平台边坡设计方案,即利用大平台将特高边坡分为多段一般高边坡并将病害控制在平台之间的优化设计思路;其次提出了黄土边坡"护台不护坡"的防护方案;最后推荐了黄土特高边坡设计坡型、设计坡率及特高边坡稳定性的安全系数建议值,为今后黄土特高边坡设计提出了新的思路。     

重载作用下黄土路基变形特性研究

重载是影响中国建设高等级公路质量的一项重要因素。该文依托实体工程,运用有限差分软件FLAC~(3D)对重载作用下路基的变形特性进行研究,并结合分层沉降法对模拟结果进行验证。得到如下结论:1荷载水平对路基沉降的影响程度较填土高度大;2建立了黄土路基地表最大沉降量与填土高度和荷载水平的经验公式;3理论计算值验证了数值模拟的可靠性。     

对黄土地区深路堑边坡合理断面形式的研究

原状黄土的抗剪强度与黄土的干容重、含水量、粘粒含量等物理力学性质有关.通过对具体参数指标的分析,确定了不同区域内黄土的土性参数,进而提出了深路堑边坡的合理断面形式.     

黄土边坡植被护坡的应用技术研究

文章对黄土路基边坡植被护坡机理进行了分析,给出了草本类植物根系和木本类植物根系2种类型加筋土的力学模型,提出了土工格室植被护坡设计计算方法,并在实体工程进行了应用,取得了良好的效果。     

降雨对黄土路堑边坡稳定性的影响分析

我国的西部高速公路建设中存在广泛的黄土区,黄土边坡一旦发生失稳破坏,就会对生活和生产会产生严重的后果,而降雨是引发边坡失稳的重要因素。由于黄土属于非饱和土,本文在剖析非饱和土力学理论的基础上,利用非饱和土边坡的降雨入渗,水分运移理论,得出了渗流方向与坡面斜交时安全系数的计算公式,并且分析了降雨强度、降雨量对边坡稳定性的影响。研究表明:土中入渗过程或含水量的改变造成土的强度或有效应力发生改变。当斜坡的应力状态达到了其极限强度时,斜坡土体发生破坏,就可能导致滑坡。     

增湿对非饱和黄土边坡稳定性影响分析

基于某非饱和黄土边坡工程,采用有限元软件对不同降雨强度、降雨雨型以及土体渗透系数下的边坡稳定性变化规律进行研究。计算结果表明:随降雨强度和土体渗透系数增大,边坡安全系数降低,边坡潜在滑移面逐渐由深层破坏转化为浅层破坏。在峰值降雨强度以及降雨历时相同情况下,雨型对边坡稳定性影响较小。雨型为等强型时,边坡安全系数最小,雨型为梯形、正弦型时次之,三角型时最大。     

冻融循环对季节冻土区黄土路堑边坡的影响

季节冻土区黄土路堑边坡经常出现的剥蚀病害,造成了严重的水土流失,污染了环境,同时也破坏了道路景观,影响了道路的正常运营。针对这一问题,在平凉至定西高速公路三处路堑边坡设置自动气象站,对黄土路堑边坡不同深度(5cm、20cm、50cm、100cm)土体的温度和含水率(体积)进行长期(2年)观测,试验(观测)发现即使在气温较低的冬天,边坡表层土体仍然存在冻融循环作用,从而引起边坡表层土体内含水率的变化。根据这一结果开展室内强度试验,发现冻融循环和由冻融循环引起的干湿循环会使原状黄土强度下降,表层土体疏松。现场观测和室内试验结果都表明冻融循环是导致季节冻土区黄土路堑边坡剥落的重要原因。此外,通过在平定高速公路的工程实践证明植被防护是一种有效的坡面防护型式。     

草泥喷护对黄土路堑边坡防冲刷试验研究

黄土由于其独特的物质组成和结构,很容易被冲蚀。长期以来,对黄土边坡抗冲蚀防护方面有很多学者做了大量的研究和尝试,但结合黄土本身特性方面防护方式尝试的少。笔者在结合黄土本身特性的基础上提出做草泥喷护的方法,并针对有无草泥喷护的边坡做了冲刷降雨对比试验,结果表明,该方法效果良好。在冲刷最初时,有无草泥喷护边坡抗冲刷效果差不多,但是20m in后,开始出现分异,有草泥喷护的边坡效果比较明显,冲蚀量明显减少,也没有出现像没有防护边坡那样明显的细沟破坏。     

植被客土层对黄土边坡降雨入渗影响试验研究

降雨入渗使得非饱和土边坡内含水量增大,进而使土的抗剪强度降低,这是降雨诱发浅层边坡失稳的重要原因之一。在适用于黄土地区的Green-Ampt入渗模型的基础上提出了考虑客土层的入渗模型,并分析了客土对入渗性能的影响。结果表明:客土配比对湿润锋深度和累积入渗量均有较大影响;客土渗透系数对湿润锋深度和累积入渗量都有明显影响,而客土饱和体积含水量只对累积入渗量有较小影响;在模型分析的基础上提出了客土配比所满足的条件。     

兰州地区公路黄土边坡失稳机理研究

在对兰州地区山丘、梁峁、台地的开挖过程中,由于强降雨等气候耦合作用,可能导致坡体失稳,对安全造成威胁,故须对影响开挖坡体的相关因素进行研究。通过对兰州地区公路沿线黄土边坡进行调查,分析黄土特征、地形地貌、降雨及气温等影响因素,研究了黄土边坡在地形、施工过程、降雨等因素影响下的失稳机理,为以后黄土边坡治理提供可靠的科学依据。     

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。     

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。     

降雨对黄土边坡渗流及稳定性影响分析

结合兰海高速公路渭武段边坡工点实例,针对降雨对边坡的影响,对其机理及过程进行了分析。首先对边坡的渗流场进行数值分析,模拟得出边坡孔隙水压力分布,再运用极限平衡算法,在抗剪强度中引入孔隙水压力因素,进而求得边坡瞬时安全系数,提供了一种定量评估降雨对边坡安全影响的方法。     

湿度变化对黄土路堤边坡稳定性影响分析

通过三轴压缩试验,分析不同含水率状态下压实黄土填料的强度变化特征,并计算评价了不同湿度、路堤高度、加筋条件下黄土边坡稳定性。结果表明:压实黄土填料强度随着含水率增加而下降,其中黏聚力与含水率呈负指数递减关系,内摩擦角与含水率呈线性递减关系,含水率对压实黄土的黏聚力影响更明显;随着路堤填料湿度上升,边坡稳定系数显著降低,当含水率从施工状态wopt上升5%时,路堤高度10~40 m的边坡稳定性系数下降24.3%~37.9%;加筋层中使用的土工格栅抗拉强度越高,土工格栅层间距越小,路堤边坡稳定补强效果越明显。     

对黄土地区路基边坡植物防护的技术分析

我国北方黄土地区路基所采用的边坡防护植物主要有：沙柳、沙棘、拧条、紫花首楷、沙打旺等。文中就其防护效果作一技术分析,并就路基边坡的植物防护提出几点建议。     

公路黄土路堑边坡滑塌防治

黄土地区梁、峁发育,公路建设中难以避免出现挖方路堑,而黄土属特殊土质,具有特殊的黄土构造,加之黄土高原独特的气候条件,使黄土地区公路路堑边坡容易出现滑塌现象,且在雨季更为频发,严重影响公路的通行质量。在陇西黄土高原气候与黄土特点分析的基础上,根据已有公路黄土路堑边坡滑塌调查结果,分析了公路黄土路堑边坡滑塌的主要影响因素,推荐综合稳定、便于施工的边坡型式及防护措施。     

降雨入渗对黄土边坡破坏面的形成及滑动机理研究

以甘肃一黄土滑坡为例,将流固耦合理论引入边坡的稳定分析,结合数值分析软件FLAC,研究了边坡在不同降雨入渗深度下位移、速率的变化情况以及边坡破坏场的发展规律,提出了以位移和速率为标准的边坡稳定性评价方法。结果表明:随着降雨的入渗,位移和速率有不断增大的趋势,降雨入渗4m后,位移和速率显著增大,边坡破坏面处于贯通状态,坡体达到临界滑动速率,直至推动整个坡体向下滑动而形成推移式滑坡。