气候环境影响下的膨胀土裂隙试验研究

膨胀土边坡裂隙的发育对边坡的稳定性有重要影响,在自然环境中,膨胀土边坡或地基所处的环境(环境温度、湿度、光照度等)在不断地发生变化,随着环境的变化,土体的裂隙非线性开展.通过在室外堆建的膨胀土试验模型,研究在自然环境下,随着周围温度、湿度等环境的变化,膨胀土沿失水面的裂隙开展规律;并利用灰度方法统计定量化研究了不同环境条件下裂隙的面积变化.研究发现:蒸发环境是决定裂隙最终形态的主要因素,在裂隙产生的过程中,裂隙开展的速率并不是随着时间单调变化的,而与周围环境直接相关.研究成果可为膨胀土边坡稳定分析提供参考.     

基于Fuzzy-AHP的膨胀土边坡稳定性多级综合评判

为快速有效评价运营期高速公路膨胀土边坡稳定性并采取科学的预防性养护对策,考虑评价模型的科学性与公路边坡养护的可操作性,总结现有国内外膨胀土边坡研究成果,选择反映公路膨胀土边坡特点的边坡稳定性指标,建立膨胀土边坡稳定性分析的Fuzzy-AHP分析模型。Fuzzy-AHP模型由2级4类14项评价指标组成,包括:坡体状况(边坡高度、坡度、土性、裂隙深度);水力及气象特征(渗流、输水设施、降雨强度、地下水位);防护及加固措施(防护结构状况、加固结构状况、植被覆盖率);其他因素(开挖方式、破坏历史、地震)。该模型基于Fuzzy理论(模糊数学)及AHP层次分析权重确定方法,通过AHP方法确定指标权重,然后结合模糊分析理论计算各指标的相对隶属度向量,通过模糊综合评判对膨胀土边坡的稳定性进行分析,确定相应边坡稳定性等级,最后通过工程实例验证该模型的正确性。研究结果表明:应用该模型可以使膨胀土边坡稳定性评价更全面,更科学合理,更符合公路边坡工程实际;该方法简便可行,结论可靠,具有一定的优越性,可为相关部门膨胀土边坡养护决策提供参考。     

膨胀土裂隙发育与演化对边坡稳定性的影响研究

淠史杭灌区内滑坡地质灾害频繁发生,其危害程度高,但对于灌区内的膨胀土裂隙发育与演化对边坡稳定性的影响研究较少,该文对淠史杭灌区膨胀土边坡进行了综合研究,进行了大量的室内试验和长期现场观测并对试验数据进行分析与研究,最后利用FLAC软件模拟考虑裂隙的膨胀土边坡稳定分析。     

膨胀土边坡失稳特征及其防治技术标准化

膨胀土吸水膨胀、失水收缩,产生裂隙,导致膨胀土边坡出现"逢堑必崩、无堤不塌"的现象.本文通过分析膨胀土的水力作用机理,揭示膨胀土边坡的失稳特征;根据极限平衡分析法所得膨胀土边坡稳定性分析结果,提出"减小膨胀土边坡坡率不足以提高膨胀土边坡稳定性"的观点;建立裂隙膨胀土的剪切强度理论和膨胀土边坡稳定性分析方法.针对膨胀土边...     

论膨胀土的结构特性及工程治理

回顾膨胀土的工程特性的研究现状,重点介绍膨胀土的结构特性及边坡稳定性的研究方法和研究成果,分析了现有研究中存在的问题。对膨胀土从膨胀土的微观结构着手,深入研究微结构与有关力学参数的内在联系。微观模型与宏观模型相结合,从而揭示膨胀土的工程特性,达到防治的目的。     

基于一种新强度理论的非饱和土边坡稳定性分析

非饱和土强度及其边坡稳定性一直是工程界和理论界的一个重要课题.Bishop和Fredlund提出的抗剪强度公式虽被广泛接受,但应用工程仍存诸多不便.针对于此,作者提出了一种有效应力与土水特征曲线发展成的一种新的非饱和土强度公式.该公式不需多组的非饱和土剪切试验,便于工程应用.基于此强度公式,采用VB语言,结合Bishop法,编写了非饱和土边坡稳定性的计算程序,讨论了强度分层的影响,还分析了裂隙对非饱和土边坡稳定性的影响.研究结果表明,对于膨胀土边坡,强度的分层是合理的,也是必要的.     

弱膨胀性软岩对某工程边坡稳定性的影响分析

膨胀土的胀缩、裂隙等特性,对边坡稳定性具有很大的影响.针对某工程边坡实例,从膨胀性软岩的裂隙性、软化性两方面分析了滑坡形成原因,并采用FLAC/SLOP对边坡在天然状态和饱和状态下的最大剪应变率进行模拟分析.分析结果表明,边坡在饱和条件下,最大剪应变明显增加,边坡安全系数由1.01降到0.84,进一步说明了弱膨胀性软岩对边坡稳定性的影响.     

膨胀土边坡失稳机理分析及基于完全软化强度的边坡极限平衡计算方法

通过有荷膨胀率试验、干湿循环试验和强度试验,研究裂隙发育对土体强度及坡体渗流条件的影响;基于温度场、湿度场等效理论模拟吸湿膨胀;分别采用干湿循环强度和完全软化强度计算膨胀土边坡安全系数;综合考虑边坡土层分区、土体强度参数取值、浸润线等因素,提出基于完全软化强度的膨胀土边坡滑动稳定性极限平衡分析方法,模拟膨胀土边坡浅层渐...     

膨胀土边坡加固技术研究进展

膨胀土灾害是一类特殊岩土灾害,边坡滑动是膨胀土灾害的主要形式之一.本文简述了膨胀土边坡滑动的一般机理,提出膨胀土边坡滑动的根本原因在于膨胀土的胀缩性和裂隙性.按照"防渗保湿""治本消胀""刚性支挡""以柔制胀"和"刚柔并济"5种治理原则,对膨胀土边坡加固技术进行了详细的梳理和总结.研究结果表明:1)对于膨胀土边坡采用单...     

基于加权Voronoi图法的土表裂隙网络模拟方法

膨胀土在气候作用下产生的裂隙网络会对边坡等工程构筑物稳定产生不利影响。在室外环境下进行了膨胀土开裂试验,采用数码摄影和数字图像处理技术,获取了实际膨胀土表二维裂隙网络图像。利用Matlab编制程序提取膨胀土表面裂隙网络图像中土体块区形心坐标、裂隙隙宽分布及块区面积分布等参数,并计算裂隙率。基于加权Voronoi图法重新构建土表二维裂隙网络。经检验,基于加权Voronoi图法模拟的二维裂隙网络的分布参数与实际较为接近,验证了该方法在膨胀土表二维裂隙网络生成应用中的可行性,为研究带裂隙膨胀土的力学性质和渗流特性提供有效的模型基础。     

非饱和膨胀土总应力强度的确定方法及其应用

建立在有效应力基础上的非饱和土强度理论公式虽得到了普遍的认同,但其参数确定的复杂性却妨碍了它在工程中的应用．而包含了吸附强度的总强度指标也能反映非饱和土的强度特性,且易于获取．为此,通过研究用常规直剪仪确定非饱和土总强度指标的试验方法,得到了宁明原状膨胀土抗剪强度指标随饱和度和含水量的变化而变化的规律,探讨了非饱和膨胀土总应力强度指标在路堑边坡稳定性分析中的应用．     

引江济淮膨胀土工程特性研究

文章结合物理力学性质及膨胀性质试验,分析了引江济淮工程沿线江淮分水岭的膨胀土成因类型、物质成分,研究了膨胀土的强度指标和胀缩性指标,对膨胀土提供了合理的强度参数;在进行渠道边坡设计、核算其边坡稳定时,应根据膨胀土的工程特性合理地选择抗剪强度指标.     

南友路膨胀土堑坡滑坍的地质调查与思考

针对广西南友高速公路膨胀土路堑边坡开挖中出现的大量滑坡问题,进行了详细的现场工程地质调查,并对其产生原因逐个进行了勘察分析．同时,结合室内土性实验,全面分析了南友路膨胀土的土性特征、路堑边坡的工程地质特性和影响路堑边坡稳定性的各种因素等．在此基础上,思考并探讨了可行的膨胀土路堑边坡处治方法,提出采用土工格栅加筋、柔性挡土墙处治膨胀土路堑边坡的新技术,以促进南友路的顺利修建和膨胀土处治工程技术进步．     

膨胀土路基边坡变厚式封面层稳定性实验研究

通过实验发现,有限长边坡变厚式封面层的实际滑动面位置与无限长平行坡方法假定的滑动面不同,按实验所得滑动面位置,推导出计算膨胀土路基边坡等厚式封面土层稳定性系数的公式,并得出一些结论。     

基于灰色理论的南宁-友谊关高速公路膨胀土堑坡滑坍预测研究

对广西南宁-友谊关高速公路膨胀土路堑边坡施工中出现的大量滑坡问题,进行了详细的现场地质调查,并对其产生原因进行了勘察分析．在此基础上,提出把影响膨胀土边坡破坏的主要因素量化,利用灰色聚类预测理论对膨胀土路堑边坡的稳定性进行预测,结果表明,该预测方法与实际具有较好的吻合性。     

有限元强度折减法在膨胀土堑坡滑坍分析中的应用

由于膨胀土路堑边坡滑坍机理复杂，用传统分析方法难以作出合理的分析和解释．有限元强度折减法采用土的非线性弹塑性本构模型，考虑膨胀力的作用，通过对坡体的应力、应变分析计算，可获得其变形过程和潜在滑面，还能采用安全系数来评价边坡的稳定性．为此，在合理考虑边坡土体强度参数取值的基础上，以面力方式引入膨胀力，尝试用有限元强度折减法和Ansys软件，分析了广西南宁-友谊关高速公路膨胀土堑坡滑坍规律，所得结果令人满意．     

水泥改性土削坡余料二次利用研究

选取南水北调中线南阳段膨胀土,进行水泥改性,对渠道边坡削坡余料进行二次利用时发现现场碾压干密度达不到最低设计要求.通过室内试验对削坡余料的压实性能进行了分析,得出了3个关键影响因素,即龄期、颗粒组成和水泥有效成分,最大干密度随着龄期的增加而逐渐降低,欲使最大干密度满足设计要求,二次利用时间必须控制在水泥改性土换填后5 d之内,施工工期紧凑;与天然膨胀土相比,由于削坡余料级配不良,影响压实性能.在此基础上,对削坡余料进行了改良试验研究,提出3种改良方法,分别是混合非膨胀土、混合天然膨胀土再掺水泥和再掺水泥的改良方法.通过工程造价分析,对以上改良方法进行方案比选,从技术、经济上合理选择最佳方法,得出前两种改良方法具有较好的可行性和经济性,解决最大干密度无法满足最低设计要求的工程难题.     

袋装膨胀土强度变形特性及其碾压质量控制与检测

为研究袋装膨胀土的强度变形特性,开展了袋装膨胀土的无侧限抗压强度试验,分析了袋体加载过程中的应力应变关系演化规律,并验证了落锤式弯沉仪用于袋装膨胀土施工质量检测的可行性,探讨了小型平板振动碾的碾压时间和小型滚筒振动碾的碾压遍数对袋装膨胀土回弹模量的影响。试验结果表明:土工袋用于处理膨胀土渠道边坡时只需通过适当碾压消除应力应变关系曲线上初始变形模量“较低”的阶段即可;落锤式弯沉仪可用于袋装膨胀土的施工质量检测;建议膨胀土渠道边坡施工过程中采用小型滚筒振动碾对袋装膨胀土进行碾压,碾压遍数应不低于4遍。