基于原位钻孔剪切试验的高填方边坡稳定性分析

边坡土体强度参数对边坡稳定性有重要影响,而边坡稳定性分析结果的准确性制约着工程的建设。针对某填方边坡工程,为准确分析边坡土体强度参数,同时为边坡后续加固治理提供可靠依据,采用原位钻孔剪切试验获取边坡填土抗剪强度指标,并对边坡进行稳定性分析。研究结果表明,原位钻孔剪切试验能快速、直接、有效且准确地获取土体强度指标,真实反映土体特性,对提高边坡稳定性分析评价的准确性具有重要意义。

原位钻孔剪切试验在高填方工程中的应用研究

为有效分析高填方工程强夯对地基的影响程度,本文通过开展原位钻孔剪切试验得到夯前、夯后不同深度状态下的抗剪强度参数,计算得到对应的抗剪强度,分析强夯对抗剪强度的影响情况,并与圆锥动力触探试验、多道瞬态面波测试结果对比分析。原位钻孔剪切试验结果表明,强夯能够显著提升抗剪强度,但随着深度的增加,强夯对填土体的抗剪强度的提升效果逐渐减小,在深度为17m时影响可忽略。圆锥动力触探试验、多道瞬态面波测试结果与原位钻孔剪切试验结果较为类似,证明了原位钻孔剪切试验在高填方工程中的应用是可靠的。

钻孔原位剪切测试系统设计

为了解决传统原位土体强度测试探测深度浅与过度依赖经验公式等问题,提出了钻孔原位剪切测试系统构想,并设计了样机,整个测试系统由孔内切削子系统和孔内变径剪切子系统组成,前者能够在钻孔内任意位置锚固并切削土环,后者能够对土环进行剪切试验,并通过传感器记录剪切力和剪切位移;基于模型箱钻孔剪切试验和室内直剪试验,进一步检验了钻孔原位剪切测试系统的可靠性。研究结果表明:模型箱钻孔剪切试验的剪切面平行于剪切力的方向,应力-应变曲线符合基本规律;黄土在模型箱钻孔剪切试验和室内直剪试验中均出现应变软化现象,且黄土的峰值剪切强度随含水率升高而下降;在室内直剪试验中黄土发生了脆性破坏,而在钻孔剪切试验中黄土表现出塑性破坏,在相同的孔隙比、含水率与加载压力下,钻孔剪切试验的峰值强度比室内直剪试验大,原因在于室内直剪试验剪切面的应力分布不均匀,而钻孔原位剪切试验的剪切面受力稳定且保持不变,与室内直剪试验相比,钻孔原位剪切测试系统具有更高的测试准度。

大光包滑坡滑带碎裂岩体原位钻孔剪切试验研究

安县大光包滑坡是汶川地震触发的最大规模滑坡,滑坡南侧暴露长约1.8 km顺层滑带,其岩体高度碎裂化,引起广泛关注。为准确评价滑带碎裂岩体的强度参数,笔者在前人研究的基础上开展了细致的野外调查工作,采用法国Phicometre岩土两用原位钻孔剪切试验仪对大光包滑坡滑带碎裂岩体进行了原位剪切试验。将试验结果与Hoek–Brown岩体强度准则估值和基于工程地质类比法的力学参数建议值进行了对比分析。基于以上研究,提出了大光包滑坡南侧顺层滑带碎裂岩体力学参数建议值:内聚力为245~480 k Pa,内摩擦角为25.0°~26.5°。

原位钻孔剪切试验在优化边坡稳定性评价中的应用

岩土边坡结构的复杂性一直影响工程建设中对边坡稳定性的准确评价,反之,边坡稳定性评价结果准确与否制约工程建设。基于极限平衡理论,根据原位钻孔剪切试验特征,运用slope/w对传统计算模型进行探讨、优化,最终得出:(1)原位钻孔剪切试验反映出坡体结构中岩土体的各向异性,数值水平高于室内实验值;(2)传统计算模型+室内试验参数方案计算结果偏于保守,传统计算模型+单一原位参数计算结果存在偏大或偏小的可能性;(3)优化分层计算模型+分层原位参数方案切实可行,提高边坡稳定性评价的准确性,对工程边坡评价意义重大。

某弃渣场填方的原位钻孔剪切试验研究

为了准确获取某拟建高速公路所途经的弃渣填方的强度参数,采用原位钻孔剪切试验对该弃渣填方进行了测试,结果表明,大体上土体剪应力都随着法向应力的增大而增大,土体剪应力峰值点较为明显,剪应力大致都在原位钻孔剪切仪提拉4~6圈时达到最大值,这可以作为判定现场弃渣填方是否发生剪切破坏的标准;统计得到的弃渣填方抗剪强度平均值为φ=26.47°,c=9.23 kPa,这与现场取样展示出的弃渣填方主要由角砾和粘性土组成相对较为吻合。结论可为后续的工程设计提供一定的参考依据。

浅析BST原位钻孔剪切仪在红山水库中的应用

在红山水库除险加固中运用BST原位钻孔剪切仪确定的土体抗剪强度指标(c值,φ值)与室内剪切试验确定的土体抗剪强度指标进行对比,发现BST原位钻孔剪切仪具有测试时间短,现场检测设备的精度可以满足要求,理论和方法也是正确的。