西昌-攀枝花高速公路路堤土壤侵蚀实验研究

为探讨高速公路施工期路堤边坡水土流失规律,对西昌-攀枝花高速公路路堤边坡进行了天然降雨条件下水土流失观测试验,结果表明,路堤边坡的主要侵蚀形式是沟蚀,主要侵蚀因子是次降雨量、路堤顶面宽度及土壤可蚀性,土壤侵蚀量与次半宽雨量之间存在着良好的相关关系,其相关系数为0.9985～0.9989.提出了预测西昌-攀枝花高速公路路堤边坡土壤侵蚀量的土壤侵蚀模型.     

不同压实度路堤边坡的地震残余变形特性

为研究地震作用下不同压实度路堤边坡的残余变形特性,设计4种压实度的路堤边坡模型,开展不同压实度路堤边坡的振动台试验研究。通过输入不同强度的汶川波激励,测试不同压实度路堤边坡的侧向残余变形和震陷变形特性,探讨路堤边坡的变形模式。研究结果表明:路堤边坡地震残余变形随压实度降低而增大,且存在界限压实度90%;当压实度小于90%时,地震残余变形显著增大;路堤震陷变形与压实度关系曲线可采用三次多项式来拟合;随着台面加速度峰值的增大,地震残余变形表现出明显的递增趋势,尤其是当加速度峰值大于0.6g时(1 g=9.8 m/s2),路堤边坡变形模式为震陷变形模式。     

黄土边坡降雨入渗规律试验

为研究降雨对边坡稳定性的影响,利用人工模拟降雨装置和路堤土工模型,进行了不同初始含水量和不同降雨条件下黄土路堤边坡湿润锋和入渗率的试验,探索了黄土路堤降雨入渗过程,分析了黄土路堤边坡稳定性对降雨历时和降雨强度的敏感程度及入渗变化规律.结果表明:雨水入渗路堤土呈先快后慢的趋势,湿润锋从规则向不规则逐渐转化;入渗率与边坡初始含水量、路基压实度和降雨历时成反比关系,与降雨强度基本无关.     

连续降雨条件下粗粒土路堤边坡安全系数变化规律

结合工程实际情况及当地气象资料,采用饱和-非饱和渗流理论,对广西六河高速公路某路堤边坡安全系数变化规律进行数值模拟,研究边坡在连续降雨条件下的稳定性,以此来指导路堤边坡坡比设计。研究结果表明,降雨入渗引起路堤边坡坡面以下水位线大幅上升,而对路堤中部地下水位线影响较小;边坡安全系数受边坡坡比、初始地下水位线等因素的影响,在连续降雨条件下,路堤边坡安全系数随边坡坡比的增大而减小,随初始水位线的下降而增大。在进行不同地区的路堤边坡坡比设计时,应结合当地初始地下水位线及实际降雨情况,选择合适的边坡坡比。     

考虑坡顶交通量影响的路堤边坡失稳敏感性分析

目前对边坡稳定影响因子敏感性的研究主要是针对边坡的内部因素,在分析路堤边坡稳定时,车辆荷载等外部因素对边坡稳定的影响不容忽视.本文同时考虑内部因素和外部因素,选择边坡土体重度γ、边坡土内摩擦角φ、边坡土粘聚力C、边坡坡度θ及交通量Q作为边坡稳定安全系数敏感性分析的影响因子,5个因子都具有广泛的分布随机性.以金鞭公路某标段路堤边坡为例,制定了5因子5水平的正交试验方案,利用传递系数法分别计算不同工况下的边坡稳定安全系数,再利用SPSS统计分析各影响因子对路堤边坡稳定安全系数的敏感性.研究结果表明:路堤边坡稳定性受内部因素和外部因素共同作用,影响因子敏感性大小依次为:边坡坡度θ边坡土内摩擦角φ交通量Q边坡土粘聚力C边坡土体重度γ.本研究可为该边坡失稳治理设计提供依据.     

强降雨条件下考虑渗透力影响的粗粒土高路堤边坡稳定性

为了分析强降雨条件下粗粒土高路堤边坡的稳定性,基于渗透力理论,对边坡在强降雨条件下的二维渗流特性进行计算,然后,通过Fish语言编程,将边坡孔隙水压力和渗透力等渗流参数导入FLAC3D软件中,重点分析渗透力变化对路堤边坡稳定性的影响。研究结果表明:在强降雨条件下,路堤边坡在X方向的渗流梯度在边坡表面及第二级边坡坡脚处表现为正值,坡脚处包络线所包围的正值区域逐渐向边坡内部扩展,边坡坡顶处在X和Y方向的渗流梯度的变化幅度较大;路堤边坡表层孔隙水压力随降雨入渗持续而逐渐增加,随雨水的不断渗出而逐渐减小;路堤边坡坡顶处体积含水率呈现"凸"型分布,边坡纵截面体积含水率呈现"凹"型分布;随着雨水持续入渗,路堤边坡塑性区首先在各级边坡坡脚处及第二级边坡坡脚下方形成,并逐渐沿坡顶方向向边坡内部扩展,形成塑性贯通区;受渗透力的影响,边坡安全系数演变规律分为缓慢上升阶段、缓慢下降阶段、快速下降阶段和缓慢回升阶段。     

阿尔及利亚东西高速公路加筋土路堤设计

为了研究阿尔及利亚东西高速公路12处高填方路段边坡,提高边坡路堤的耐久性、可靠性,降低工程造价,减少占地,提高其抗震能力,根据地形及表层泥灰质粘土的厚度,提出采用加筋土路堤设计方法。研究根据欧洲规范的方法利用ELU进行计算,考虑应力以及土质、填料和土工布的部分系数,考虑了各部分安全系数,对路堤边坡进行加强设计。通过采用毕肖甫条分法,分别对未设置土工布和设置土工布2种情况的内部稳定性和总体稳定性进行了计算对比分析,研究证明采用土工布后的稳定性满足设计要求。为更好保证高填方路堤稳定性,研究对加筋土路堤的填方基底处理、边坡坡脚处理及排水系统进行了设计,有效保证边坡路堤设计的稳定性。采用该法设计的高填方路堤在运营的六年时间里,路基情况良好。高强度土工布的加筋土路堤设计对高填方路基设计合理有效,对国内外类似地质条件的工程设计具有借鉴意义。     

降雨入渗参数对粗粒土路堤暂态饱和区影响的数值模拟

为探讨降雨入渗条件下粗粒土路堤边坡暂态饱和区的形成条件,分析降雨入渗参数对暂态饱和区发展规律的影响,基于室内外试验数据与实际气象数据,拟定不同的数值计算方案,采用降雨入渗理论对降雨入渗参数影响下粗粒土路堤边坡雨水入渗过程进行数值模拟。结果表明：降雨强度q与饱和渗透系数ksat的比值是决定路堤内雨水入渗方式及暂态饱和区形成的关键因素,当q／ksat≥1.5时,路堤边坡表面及坡脚水平面将形成一定深度的暂态饱和区,暂态饱和区的形成增大了路堤发生失稳的可能;降雨入渗仅会引起路堤边坡坡面以下水位大幅度上升,对路面中部以下地下水位影响有限;路堤边坡暂态饱和区的扩展速度主要取决于q与ksat的大小,而暂态饱和区形成的时间与扩展面积则受到降雨强度、降雨历时与饱和含水率的共同影响。     

四川盆地红层高填路堤沉降及稳定特性分析

川渝地区公路工程建设中,常形成红层高填路堤,其沉降及稳定特性决定了工程安全及质量。以乐山至西昌高速公路某处取样,室内测得红层填料物理力学参数后,考虑粒度分布、干湿循环、填方高度和边坡坡度,通过有限元数值试验探讨红层高填路堤施工过程中的沉降及稳定特性,然后利用极差分析获知各因素的作用效应主次。结果表明：路堤沉降具有累积效应,路堤坡面下方土体受偏压影响,最终体现为竖直向越靠近路堤顶面沉降量越大,水平向越靠近坡面沉降量越小;路堤填筑过程中,坡体内逐渐形成滑移曲面,边坡临界失稳高度受路堤材料和几何尺寸等因素影响;填筑完成后,各因素对路堤沉降量的影响主次为：路堤填高>边坡坡度>粒度分布>干湿循环,对滑移曲面至坡面最大距离的影响主次为：路堤填高>干湿循环>边坡坡度>粒度分布     

兰新铁路青海地区加筋土路堤边坡稳定性分析

以兰新铁路第二双线青海地区路基工程为研究对象,应用有限元数值模拟分析法对其进行研究。通过拟定几何尺寸、确定设计参数及边界条件后构建加筋土路堤有限元模型,并对有、无加筋材料的路堤边坡和影响加筋土边坡稳定性的因素两方面对比分析后,得出相关结论。模拟分析表明,有加筋土的路堤边坡水平最大位移明显减小且安全系数较高;加筋材料的长度和层间距对边坡稳定性有一定影响,两者均有一最佳值。     

不同降雨类型对粗粒土高路堤边坡稳定性影响分析

为了深入研究不同降雨类型下粗粒土高路堤边坡的稳定性,提出了一种能同时考虑路堤边坡内部饱和度、孔隙水压力及软化效应的稳定性分析方法;拟定了小雨、中雨、大雨以及暴雨4种降雨类型,设定一级坡高8m、二级坡高12m的A类和一级坡高10m、二级坡高10m的B类两类典型边坡,通过分析A,B两类方案填筑的路堤边坡在不同降雨工况下安全系数和塑性区的变化规律,提出了路堤边坡最佳填筑方案,探讨了最佳方案填筑的路堤边坡稳定性。研究结果表明,相同降雨类型下,A类方案填筑的边坡稳定性比B类边坡更好,表明依托工程高路堤边坡最佳填筑方案为A类;降雨0~12h内边坡安全系数下降较快,随着降雨持时的增加,安全系数下降趋势减缓;在相同的降雨持时下,边坡安全系数随着降雨强度的增加而逐渐减小,当降雨强度超出一定范围后,其安全系数下降趋势相差不大;降雨初期,水位线上升较快,但存在一定的滞后性,随着降雨持时的增加,水位线上升速率减慢并呈规律性上升;小雨对边坡塑性区分布影响较大,但随着降雨强度的增加,降雨强度不再是影响边坡塑性区分布的主要原因。     

风区路堤台阶式边坡优化设计

基于三维定常不可压缩雷诺时均N-S方程和κ-ε双方程湍流模型,对在20m/s风速下10m高路堤上以300km/h车速运行的三车编组高速列车气动性能进行了模拟,并对路堤边坡结构形式进行了设计与优化.数值算法经验证与试验规律基本一致,幅值相差不超过10%.结果表明:路堤两侧设计成台阶对于改善列车气动性能效果显著.位于路堤不同线路上列车气动力和力矩随边坡台阶高度变化规律基本一致;各节车对应的相对最优台阶高度以及其所受气动力及力矩随台阶高度变化规律存在明显差异;台阶高度在3~5m间的边坡设计对改善路堤上运行的列车气动性能具有明显效果.边坡两侧顶部设计成台阶有效改善了列车气动性能;路堤边坡底部设计成高度相对较大的台阶对路堤上运行的列车气动性能有一定改善.     

土工格栅加筋高路堤边坡稳定性的弹塑性有限元分析

在研究路堤填土施工过程和土体的非线性应力应变关系的基础上, 建立了土工格栅加筋高路堤边坡的有限元分析模型, 并利用该模型对土工格栅加筋高路堤边坡的受力情况、位移和破坏机理进行研究, 分析土工格栅的长度、刚度以及铺设间距等参数对路堤变形的影响. 实验结果表明, 选择模量高, 延伸率适宜的土工格栅对减少路堤侧向位移和提高高路堤的稳定性具有明显效果;随着路堤填土高度的增加, 每层土工格栅所受拉力的最大峰值逐渐移向路堤内部;土工格栅所受的拉力从下往上逐渐减小, 最大拉力出现在堤底第2层上;当路堤边坡较陡时(坡率为1:m, m≤1.0), 土工格栅的加筋长度宜取5.5～8 m;土工格栅的铺设间距宜为60 cm.     

宝中线路堤边坡整治-浆砌片石拱形骨架护坡

黄土路堤边坡在降雨作用下容易发生冲蚀、溜坍等路基病害,影响路基边坡稳定,骨架护坡是铁路路基边坡防护中的一种常用方法。本文以宝中线黄土质粘土夯填路堤为例介绍了浆砌片石拱形骨架护坡在黄土路堤边坡整治中的应用,重点阐述浆砌片石拱形骨架护坡的结构组成和作用机理,并根据施工经验介绍了拱形浆砌片石骨架护坡的施工工艺、施工技术标准及冬、雨季施工中的一些注意事项。     

浸水路堤边坡稳定性分析

浸水路堤是公路的重要组成部分。因其受力情况甚为复杂,对其边坡稳定性进行合理分析是路基设计的重要内容。以圆弧滑动面稳定分析理论为基础,论述了浸水路堤边坡稳定性分析的原理和方法。分别用三种不同的方法分析了某路堤的边坡稳定性,讨论了各种方法计算结果的差异并指出了其适用性。     

土工格栅在高陡路堤边坡防护中的应用

以北福高速公路高陡坡段路堤边坡防护工程为依托,介绍了土工格栅在高陡路堤边坡防护中的应用。以此解决公路在跨越地形较陡路段时的边坡稳定问题,从而保证施工安全、边坡稳定及工程质量。而且在减少土石方量的同时能在缩短工期、少占农田等方面取得较好的经济效益和社会效益。     

降雨作用下路堤边坡水毁机理及影响因素分析

为明确降雨对路堤边坡内部渗流场以及稳定性的影响,对路堤边坡水毁机理及其主要影响因素进行了研究。在特定土质、压实度以及冲刷入渗时间等控制条件下,通过边坡模型试验探究降雨对边坡坡面冲刷破坏过程的特征,运用GeoStudio程序进行数值模拟分析,找出降雨作用下路堤边坡内部渗流场和稳定性的变化规律。结果表明:降雨过程中雨水冲刷造成边坡坡面结构破坏,而边坡内部受到雨水渗流作用导致稳定性降低,降雨作用从外到内对边坡造成影响;随着2种土质边坡压实度从85%提升至95%,砂性土边坡的冲刷量减少了46.18%,边坡安全系数提升了13.74%,黏性土边坡冲刷量降低了33.70%,安全系数提升了10.21%;随着降雨时间的增加,黏性土边坡后期冲刷深度趋于稳定,但砂性土边坡冲刷深度有增大的趋势;相同控制条件下,降雨前后黏性土边坡安全系数变化量小于砂性土边坡。因此,同等控制条件下,黏性土边坡的抗水毁性能以及整体稳定性均强于砂性土边坡,研究结果有助于更全面地了解降雨过程中路堤边坡的水毁机理及主要因素的影响规律,提高道路支撑的稳定性。     

路堤边坡稳定分析中的不确定性因素及分析方法

通过对路堤边坡稳定性分析中的不确定因素的探讨,将进一步肯定了不确定性分析方法在路堤边坡稳定性分析中应用的适用性和和合理性,在工程应用上有继续深入研究开发的价值,具有良好的应用前景。     

高填路堤病害及其加固技术应用

在高速公路尤其是山区高速公路建设中,高填路堤病害问题一直困扰着工程界.造成路堤不稳定的因素众多,不良地质、填土不密实,边坡防护不当等都可以造成边坡失稳,进而形成不稳定的裂缝,影响公路质量,严重时甚至影响交通安全.本文对高填路堤病害问题进行了探讨.     

浅析高速公路高路堤边坡加固治理措施

本文结合笔者多年工作的实践经验,以保持既有高速公路高填方段路堤边坡的稳定为目的,对高路堤边坡失稳问题提出了经济适用的加固方案,以确保路面结构的完好,谨供大家作参考之用。