Numerical simulation of roadbed slope under seismic action in permafrost regions

The deformation and strength characteristics of roadbed slope under seismic loading in permafrost regions are simulated numerically. The seismic response of roadbed at different positions and inclinations of a slope section was analyzed. Results show that, roadbed slope damage is mainly led by lateral displacement, and the deformation gradually decreases with increasing depth; roadbed and foundation displacement and plastic strain increases with the magnitude of slope angle, hence the roadbed safety factor will be reduced.

高速公路边坡生态防护技术及发展趋势分析

该文详细阐述生态防护在高速公路工程建设中的重要性,主要通过植被的蓄水、保肥和固土功能来加固和保护边坡。这种防护作用主要体现在根系的力学效应和植被的水文效应2个方面。同时,深入探讨公路路基边坡生态防护技术及其机理,并试图将这些知识应用于提升生态防护技术手段。为实现此目标,结合多年野外工作实践经验,以公路边坡植物防护技术为研究对象,从多角度对边坡植树种草防护技术的发展和生态防护机理进行深入分析。

单、双排桩支护路堑边坡动力响应特性的振动台试验研究

结合西部艰险山区铁路实际工程背景,开展了El-Centro波作用下单、双排桩支护路堑边坡大型振动台模型试验,基于位移、加速度等参数深入研究了两种模型边坡动力响应特性的差异,并结合快速傅里叶变化(fast Fourier transform,简称FFT)谱探讨了两种边坡出现差异的原因。结果表明:抗滑桩的支护效果和差异均随输入波幅值的增大而逐渐体现;当输入波幅值为0.1g~0.3g时,单、双排桩边坡均处于稳定状态,总体动力响应特性差异较小;当输入波幅值为0.4g时,两边坡动力响应开始出现较大差异,单排桩边坡宏观破坏更明显,坡表位移增大较多,土体损伤累积,非线性特征显现;当输入波幅值为0.5g~0.6g时,两种模型边坡的地震波峰值加速度(peak ground acceleration,简称PGA)放大系数高程效应明显,且均在路堑面和桩后坡面处出现塑性区,抗滑桩的存在有效地抑制了PGA放大系数沿坡面向上的增大趋势和坡表双塑性区的贯通,而单排桩边坡PGA放大效应更明显,塑性区范围更广,深度更大,局部失稳更严重,抗震支护作用相对较弱;引入FFT谱比可知,单、双排桩边坡在5~10 Hz频段振幅放大效应的不同是造成单、双排桩边坡动力响应差异的主要原因;在地震作用下,单排桩边坡破坏历经边坡自稳定→坡表土体塑性变形→边坡局部塌陷溃散3个阶段,双排桩边坡破坏历经前两阶段。

降雨诱发浅层冻土区边坡土剥落颗粒流模拟:以G214线典型冻土区路基边坡为例

为明确降雨诱发浅层冻土区边坡土剥落机理,以G214线典型冻土区路基边坡为例,基于颗粒流和等效降雨法,模拟不同坡度和冲刷速度下边坡坡面土的剥落过程,从边坡形态、颗粒运移规律、力链演化规律和剥落量等方面详细进行探究。结果表明:浅层冻土区边坡土受到雨水冲刷后,仅在坡面浅层部位出现坑槽,并提出边坡形态系数(τ)来定量化表征边坡形态的凹凸程度。边坡形态总体变化态势可概括为:笔直平坦(1.0≤τ<1.40)、粗糙不整(1.40≤τ<1.50)和凹凸不平(1.50≤τ)。土颗粒间接触力演化主要发生在降雨冲刷作用初期,冲刷过程中接触力演化特征并不明显。随循环次数增加,冲刷速度越大接触数量总体越少,但最终稳定状态下的接触数量近乎相同。此外,边坡浅层土在冻融循环作用下结构疏松是导致冻土区坡面土易被雨水冲刷剥落和坡面易形成冲沟的本质原因。

路基高边坡自适应锚索支护效果及稳定性研究

该研究以贵州毕威高速公路乌木铺高边坡支护为工程背景,采用大型有限差分软件FLAC^(3D)进行数值模拟,分析支护结构在各阶段的受力机理和工作性能,研究表明,在安装锚索之前,安全系数为1.06;在安装1 400 kN和1 500 kN锚索之后,安全系数增加到1.11;安装所有锚索后,安全系数增加到1.29,在锚索的锚固作用下,边坡的滑动趋势变小,边坡水平和竖向位移明显减小,边坡分级支护后的自适应锚索的锚固效果较好,边坡基本稳定。验证自适应锚索分级支护方法在乌木铺高边坡的适用性和可行性,为准确确定边坡的真实应力状态提供理论依据和数值参考。

路基坡面防护数字化设计方法研究

本文提出了一种路基坡面防护数字化设计方法,该方法参考多条高速公路与国省干道的设计经验构建了坡面防护知识库,融合了路线、地形及地质等多源设计数据,通过智能分析手段实现了坡面防护设计与工程数量计算,形成了规范的设计成果。经验证,该方法可以有效地减少设计人员的重复性工作,提高设计效率和设计质量,对路基工程设计的数字化、智能化具有较强的参考价值。

基于强度折减黄土路基高边坡稳定性分析与设计优化

为开展黄土路基高边坡的治理工作,保障交通安全,文章基于有限元强度折减法,开展边坡稳定性分析研究。首先,基于数值模拟,构建路基高边坡有限元模型,标定力学参数。其次,利用有限元强度折减法,从等效塑性应变贯通、收敛计算、边坡位移突变等方面开展边坡稳定性计算分析。最后,依托荣乌高速黄土路基高边坡工程治理实例,开展路基边坡合理断面和边坡防护研究。结果表明:采用简化Bishop计算的安全系数相对偏于安全,提出的稳定性计算方法更加准确且符合实际。

路基边坡防护锚索张拉伸长量不足的原因及对策分析

深路堑边坡防护工程锚索施工质量直接影响着边坡的稳定性和安全性,锚索张拉伸长量也是需严格控制的质量指标。文章以某铁路工程深路堑边坡锚索框架梁和锚索锚墩结构工程的锚索施工为例,针对锚索张拉伸长量不足的问题,采用理论分析、关键工序质量卡控和现场验证等方法,在张拉伸长量不足的锚索两侧增设两束锚索进行加强,制定锚索施工工序卡控关键措施并严格执行,保证了锚索施工质量,确保了深路堑边坡工程的安全性和稳定性,可为类似工程提供借鉴和参考。

路基防护与排水施工技术在高速公路工程中的运用分析

高速公路作为不同地区经济、文化交流的重要设施渠道,对推动城市经济发展有着重要意义。近些年,我国陆地交通运输体系的不断完善,新建高速公路工程数量也在不断增多。在高速公路施工中,路基作为高速公路工程的基础,决定了高速公路工程的整体施工质量和运营效益。在路基施工中,路基防护与排水作业是施工的重点和难点,一旦处理不当会直接影响路基施工质量、造成风险事故,如边坡坍塌、边坡沉降、高空坠落等。基于此,提出了高速公路路基防护与排水施工的重要性,进而探究高速公路路基防护与排水施工的有效措施,旨在保障高速公路路基施工质量。

降雨条件下黄土填方边坡促滑机理研究

为了解降雨条件下黄土路基填方边坡的促滑机理,以G310号公路路基填方边坡为研究对象进行降雨数值模拟,分析孔边坡内部隙水压力、有效饱和度和位移等参数的响应情况,随着时间的增加,在降雨初期边坡的安全系数变化较慢,随着降雨的不断入渗,安全系数不断减小,8~24 h安全系数变化较大,减小趋势显著,随后变化不大。促滑机理概括为降雨过程黄土填方边坡强度劣化,加之降雨坡顶、坡脚积水,后缘坡体率先产生沉降变形,坡脚土体吸力逐渐丧失随后发生湿剪破坏,进而坡体内土体应力调整,促使塑性区贯通,最终造成边坡溃滑。

高速公路路基边坡稳定性及暴雨条件下的影响

为研究高速公路路基边坡稳定性及暴雨条件下的影响因素,以东阿至聊城高速公路工程为背景,通过数值模型分析了降雨时间、路基填料类型、路基高度和填料搭配结构对路基边坡稳定性的影响。研究结果表明:长时间降雨导致土壤饱和和流失,增加了边坡滑坡等不稳定风险。不同填料类型对边坡稳定性影响不同,黏土路基相对稳定,粉土和山皮土路基稳定性较差。路基高度与边坡稳定性呈反相关,较高路基边坡稳定性较差。路基填料搭配结构中,填料的渗透系数自上而下逐渐增大,与边坡的安全系数呈负相关,而在渗透系数逐渐减小的填料搭配结构中,边坡的安全系数与降雨时长呈正相关。

高填方路基边坡双效压顶施工应用

本文针对高填方路基边坡稳定性,提出了高填方路基边坡双效压顶施工方法,首先介绍了高填方路基边坡双效压顶施工方法和特点,然后详细阐述了高填方路基边坡双效压顶施工工艺流程及其施工要点,最后结合具体的施工项目,论证了高填方路基边坡双效压顶施工在施工质量、操作便捷性、工程经济性等方面产生的显著效果,为后续施工提供了较大的技术支撑,为高填方路基边坡稳定性的研究提供有力的实际参考。

地质灾害防治路基边坡抗滑桩施工的安全技术措施

预应力抗滑桩是一种结构复杂、施工难度大且受施工环境制约的地下隐蔽结构,在进行施工时需要考虑的因素较多,如桩体材料的选择、预应力的施加方式、施工顺序等,从而保证桩体的稳定性和抗滑性。不仅如此,施工环境的限制会给施工带来很大难度,如水文地质条件、场地条件等,这也使预应力抗滑桩的施工技术一直是地质灾害防治工程的一大难题。主要结合边坡抗滑桩的建设意义与现阶段边坡抗滑桩施工面对的问题展开研究,分析了预应力抗滑桩的施工方法,对预应力抗滑桩的施工方案、施工工艺、质量控制以及施工过程中的安全技术措施等方面进行深入研究,以期为地质灾害防治工程中预应力抗滑桩的施工提供参考。

填土高度对冻融区填石通风路基沉降变形的影响分析

本文针对新藏公路高海拔冻融区填石通风路基不均匀沉降病害频发问题,充分考虑该地区气温、太阳辐射、风速以及“阴阳坡”等边界条件,建立热-力耦合有限元数值模型,研究了填土高度分别为0.5、1.5、3.5 m时,填石通风路基的沉降特性。结果表明:冻融区道路不同位置温度场存在较大差异,阳坡侧温度全年最高,温度远高于其他位置,天然地面与阴坡侧温度较低。提高填石通风路基上侧填土高度能够改善道路前期沉降问题,如3.5 m填土高的路基沉降差仅为0.5 m填土高的1/3倍,对应的横向沉降差仅为1.16 m,但过高的填土由于“阴阳坡”效应易导致路基产生较大的不均匀沉降。

市政路基湿陷性黄土路基设计方案研究

为了提高黄土地区市政道路路基设计水平,总结了黄土湿陷变形的成因和特征,从边坡几何设计、地基处理两方面阐述了湿陷性黄土路基设计要点。同时,以某城市主干路为研究对象,按黄土厚度不同分段制订了地基处理方案,提出了灰土换填、强夯、灰土挤密桩的适用路段和设计参数,并分析了不同地基处理方案的效果。

公路填石路基施工技术要点分析

为了降低工程造价,实现就地取材,在山区修建公路时多采用填石路基。以莆炎高速公路三明境尤溪中仙至建宁里心段K237+500~K237+700处的填石路基为研究对象,总结了填石路基的分类和特点及施工技术要点,首先由饱和抗压强度试验和击实试验明确粗石料的最大粒径和最佳含水量。其次,从地基处理及路基摊铺、整平、压实等方面分析了填石路基的施工要点,施工中以孔隙率为控制指标,对压实质量进行检测,并用边坡安全系数优化了边坡码砌厚度。研究表明该填石路基的最大粒径应小于25 cm,最佳含水量在4.5%,地基宜冲击碾压处理,摊铺宜采用渐进式,压实宜采用振动压路机,并用50 cm厚的硬质石料对边坡进行码砌,路基压实质量和边坡稳定性均满足规范要求。

多年冻土区拓宽路堤的阴阳坡效应与地震反应

为研究冻土路堤拓宽后的阴阳坡效应和地震反应差异,以青藏地区多年冻土环境为研究背景,综合考虑了气温变化、太阳辐射、风速和对流换热等边界条件对冻土路堤温度场的影响,建立了有限元模型,通过有限元分析软件Abaqus分析了路堤加宽前后的温度场变化规律。通过原始路堤和加宽路堤各月份的路堤温度场结果,对路堤模型进行了区域划分和材料填充,分析了地震荷载作用下路堤的加速度响应和位移响应。结果表明:在不考虑加宽路堤材料和路堤搭接方式对路堤加宽的影响下,相比于原始路堤,加宽路堤并未对路堤阴阳坡效应产生放大作用,并且阴阳坡效应不会对地震反应差异产生影响。

铁路工程路基边坡变形防护施工探讨

对于铁路工程而言,边坡防护工作属于十分重要的一环,直接影响工程的施工质量与运行安全。铁路路基在运行期间受到各方面因素的影响,从而发生变形问题,导致路基结构稳定性遭到破坏。因此,应采用边坡防护技术提升路基的总体稳固性,推动铁路工程项目取得更好的建设效果。基于此,以铁路工程路基边坡变形防护施工为主题展开分析。

道路路基边坡防护及加固施工技术

高速公路路基边坡可能由于岩土体条件特殊、施工防护不到位、车辆荷载作用等原因而滑坡,破坏路基结构,威胁车辆通行安全。为此,全面防护及加固路基边坡具有必要性。文章以某高速公路工程为例,通过对路基边坡滑塌特征及成因的分析,提出挡土墙、拱形骨架、三维网植草等综合型路基边坡滑坡治理方案,阐述板桩墙和预应力锚索的施工流程及技术要点,有效加固高速公路路基边坡,避免滑坡事故的出现。

路基高边坡锚杆组合支护防滑移施工技术

为了改善山区或多雨地区公路高边坡工程中经常出现山体滑坡、滑移等地质灾害的情况,设计一种路基高边坡锚杆组合支护防滑移施工技术。进行路基高边坡稳定性计算,使用圆弧法模拟路基高边坡的滑移状态,获取边坡的稳定系数,设计锚杆组合支护模型,采用MC模型来描述土体和延时的剪切破坏,计算支护施工过程中的相关参数,设计预应力锚索框架梁支护防滑移施工技术流程。在某工程实例中对设计的施工技术进行性能验证,实例分析结果表明:不同锚杆位置下,变严重的初期三处平均形变仍然可以控制在14mm/d以内。一月内整体的平均累计变化量为106。8mm;不同锚杆深度下,随着深度增加,锚固力呈现下降趋势,锚杆顶部受拉力较大,锚杆深度形变较小,整体平衡稳定,达到持续支护作用。负荷路基高边坡的使用要求,验证了施工技术的可行性。