渝利铁路绿春坝隧道危岩体整治防护设计

以渝利铁路绿春坝隧道陡坡危岩体为例,通过现场调研得到危岩体发育特征及其稳定性,进行现场滚石试验,然后采用ROCKFALL软件对危岩落石滚落轨迹及能量分布进行数值模拟。根据数值分析结果采取分区清除、分级防护、拦石墙与消能措施相结合的综合处理措施。

山区机场高填方边坡稳定性分析

针对山区机场建设中的高填方边坡稳定性问题,本文解决了考虑含石量的统一硬化(unified hardening,UH)模型有限元强度折减法的关键问题:强度折减参数确定、安全稳定系数判断和初始地应力平衡方法确定。应用Mohr-Coulomb模型和考虑含石量的UH模型对山区机场高填方边坡稳定性进行了有限元分析,比较分析了应用两种模型计算的边坡安全稳定系数、位移和应变,得出了机场高填方边坡的稳定性规律,说明了应用考虑含石量的UH模型进行机场高填方边坡稳定性分析的有效性。

钛石膏渣场排渗加固技术的研究与应用

钛石膏渣场是钛白粉硫酸法生产工艺的副产物,其土体具有高含水量、大孔隙比、高压缩性、低强度、低透水性、遇水膨胀、失水收缩等工程特性,易受雨水渗入影响,导致渣场边坡稳定性降低。提出了一种钛石膏渣场排渗加固的方法,采用碎石桩加固挤密压实和水平、垂直联合排渗的技术方案,增加渣场整体透水性,加快边坡内部滞水排出;方法同时提高土体密实性,增加渣场土体之间的有效应力,达到降低边坡浸润线,提高渣场整体稳定性。以某钛石膏渣场为例,介绍了该方法的具体实施方案,分析了该方法的优点和效果,为类似工程提供了技术参考。

边坡加固格构梁应用技术及C40混凝土配制研究

为了解决山体滑坡及公路边坡滑坡的恶劣灾害,试验研究边坡加固技术-钢筋混凝土格构梁结构体系以及配制C40混凝土。通过石粉含量单因素试验研究了对于混凝土性能影响,并确定最佳C40混凝土配合比。钢筋混凝土格构梁加固形式分析得出加固传力方式。边坡加固工程应用探讨了工程应用可行性施工要点。试验结果表明:(1)适量石粉会提高混凝土的流动性能与力学性能。石粉最佳含量6%,即1 m^(3)混凝土中50 kg,混凝土坍落度达到109 mm,扩展度达到590 mm,抗压强度48.9 MPa,劈裂抗拉强度4.9 MPa;(2)格构梁加固传力方式为边坡土、岩体-格构梁-格构梁交点-锚杆-深层岩层;(3)边坡加固应用表明,钢筋混凝土格构梁边坡加固方式受力均匀,被动力承受能力强,整体性强。

片石骨架护坡路基应力变形分析

为了探究浆砌片石骨架护坡的应力及应变规律,制作室内拱形骨架护坡模型,埋置元件并监测边坡的应力、变形情况,分析骨架护坡的应力及变形规律,并建立有限元模型作进一步分析验证。分析得到如下结论:(1)应力变化主要集中在前期(0~3月),后期(4~7月)趋于稳定。(2)同排拱架中,拱脚等效应力最大,拱顶最小;拱脚为受力不利点,下排拱架受力情况较上排更严峻。(3)变形方面,同排拱架中,拱脚总位移大于拱顶;不同排拱架中,上排总位移大于下排;同一坡线上,距离坡顶越远,总位移越小;竖向位移变化规律与总位移相近;横向位移随距离的增大而缓慢增大;纵向位移基本无变化。(4)拱形骨架受压后,拱顶承受主要竖向压应力,发生竖向粘结破坏;拱脚与拱柱承受主要横向压应力,发生横向粘结破坏。

北方土石山区薄土坡耕地石坎反坡阶措施减流减沙效益分析

为解决我国北方土石山区薄土坡耕地水土流失问题,通过布设标准径流小区来研究石坎反坡阶措施的水土保持综合效果。结果表明:石坎反坡阶措施对于坡耕地水土流失调控效果显著,该措施相较于等高耕作措施,坡面径流削减率和泥沙削减率分别达到68.57%和94.29%;石坎反坡阶措施在提高坡面土壤水分含量、提高坡面水分分布均匀度方面能够发挥出良好的作用,该措施相较于等高耕作措施,坡面总体土壤水分含量提高了7.78%;石坎反坡阶措施能够显著提高坡耕地的农作物产量,相较于常规等高耕作措施,玉米产量提高了12.69%。石坎反坡阶的设计及作用效果研究,丰富了我国北方土石山区薄土坡耕地的水土流失治理途径。

赤水嘉定群一段红层砂岩机制砂工程特性研究

【目的】赤水以丹霞地貌而著名,但赤水红层区常见坡面防护材料颜色以冷色调为主,与红层景区原岩颜色极不协调。为了研制一种符合赤水红层区景观协调新型坡面防护材料,以红层砂岩为原料破碎为机制砂,并测试机制砂基础特性。【方法】利用红层砂岩机制砂为掺料配置机制砂砂浆,测试砂浆在不同级配下3 d、7 d、28 d抗压强度、保水率以及稠度,获取机制砂砂浆最优级配,并在最优级配下利用正交试验测试不同砂胶比、石粉掺量以及保水剂掺量下机制砂砂浆性能。【结果】研究结果表明:在最优级配试验中,砂浆28 d抗压强度随着细度模数的增大而增大,保水率与稠度在细度模数为2.98时性能最优。在最优配比试验中,砂胶比、石粉掺量、保水剂掺量与机制砂砂浆抗压强度、抗折强度、拉伸粘结强度、核磁共振孔隙率成反比,石粉掺量对砂浆色差值影响最大。【结论】红层砂岩机制砂基本特性满足规范要求,级配特性呈现“哑铃状”;机制砂砂浆最优级配细度模数为3.31;机制砂砂浆配比在砂胶比2.5、石粉掺量22%、保水剂掺量0.22%条件下,抗压强度、抗折强度、拉伸粘结强度、核磁共振孔隙率以及颜色性能最优。利用红层砂岩机制砂配置所得机制砂砂浆满足M10砂浆标准且砂浆颜色与砂岩颜色接近。

格宾网石笼生态护坡在山洪沟治理工程中的应用研究

随着全球气候问题的加剧和城市化进程的加快,山洪沟灾害频发,给人们的生命财产安全带来了严重威胁。因此,文章以实际工程为例,介绍该工程的基本信息,针对该工程的各项数据,从格宾网石笼安装、填充物及坡面整平两方面出发,进行格宾网石笼生态护坡技术的施工设计。应用效果表明,格宾网石笼因具有较好的延展性和柔性,以及良好的透水效果,沉降程度完全符合施工要求,能抗拒轻微变形而不受破坏,有效提高滑坡区的整体稳定性。

基于双能量CT中双能量指数、原子序数结合能谱曲线斜率对于鉴别泌尿系结石成分的价值研究

目的:评估双能量计算机体层扫描(DECT)的双能量指数(DEI)、有效原子序数(Zeff)结合能谱曲线斜率在鉴别患者泌尿系结石成分的价值。方法:收集2019年10月至2022年10月在南通市海门区人民医院就诊的111例泌尿系结石患者的临床及DECT影像资料。所有患者泌尿系结石直径均>5 mm,所有患者的离体结石均经红外光谱分析确定结石成分。分别计算DEI、Zeff、能谱曲线斜率及三者结合对于鉴别泌尿系结石成分的准确率、灵敏度、特异度等。结果:111例患者中草酸钙结石75例(占67.57%),羟基磷灰石15例(占13.51%),尿酸结石21例(占18.92%),未发现胱氨酸等其他类型结石。3种类型结石的CT值(F=487.691,P<0.001)、DEI(F=395.553,P<0.001)、Zeff(F=818.689,P<0.001)和能谱曲线斜率(H=19.615,P<0.001)比较的差异均有统计学意义。DEI、Zeff和能谱曲线斜率对鉴别泌尿系结石成分的总准确率分别为87.39%(97/111)、84.68%(94/111)和81.98%(91/111)。DEI、Zeff和能谱曲线分别对草酸钙结石、羟基磷灰石及尿酸结石诊断准确率均为80%~100%。DEI、Zeff结合能谱曲线斜率对鉴别泌尿系结石成分的总准确率为94.59%(105/111)。DEI、Zeff结合能谱曲线斜率对草酸钙结石、羟基磷灰石及尿酸结石诊断的准确性分别为94.59%、94.59%和100%。结论:与DECT的单个指标相比,DEI、Zeff结合能谱曲线斜率对鉴别泌尿系结石成分显示出更好的诊断准确率。

河岸深厚覆盖层边坡综合治理实例分析与设计

针对某水利工程河岸深厚覆盖层边坡防护中存在的问题,采用挂钢筋网喷射混凝土与钢筋石笼网护脚的方法对该边坡进行了防护。通过对边坡进行稳定性计算分析,确定了相关断面的支护设计结构形式。工程实践表明:与常用的护坡方法相比,挂钢筋网喷射混凝土与钢筋石笼网综合护坡的方式不但具有较好的抗冲蚀能力,而且可以节省工程造价及施工时间,是一种较好的应对河岸深厚覆盖层边坡的防护形式,能够提升护岸工程的抗洪能力,还能有效减轻洪水灾害的影响。

高黏高弹改性沥青与超高韧性混凝土组合铺装体系在大纵坡钢桥面中的应用研究

针对普通钢桥面铺装在大纵坡条件下疲劳开裂或铺装层间破坏的问题,Q7桥在桥面铺装实施前经过系统的科研试验并结合有限元理论计算和专项研究,最终选择了高黏高弹改性沥青与超高韧性混凝土钢桥面组合铺装体系。通过在结构层间增加嵌石工艺以增加基面糙化度,大大了提高层间抗剪强度,使得车辆在大纵坡行驶条件下桥面铺装层有足够的安全储备,有效解决了大纵坡钢桥面沥青铺装层常出现的开裂、推移、脱层等病害问题。

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。

不同粒径块石及其组合的护岸效果

块石是常用的护岸(坡)材料,在护岸工程实施后常因各种原因使得块石滑落而破坏.为探索块石滑落的原因,设计了弯曲水槽,在水槽中进行了7种块石组成(4种块石粒径及3种护岸块石级配)、3种护岸厚度、3种岸坡组合条件下,3种近岸流速作用下岸坡的破坏情况.根据试验结果,分析了块石粒径(级配)、近岸流速、抛石层厚度、岸坡坡度等对岸坡防护的影响.提出了块石的尺度、厚度及稳定坡度的选择理念.这些成果可为长江实际护岸工程的设计和管理提供科学依据,也为今后护岸工程设计、施工和管理方面的标准、规范的修改补充提供参考.

波浪正向入射散体斜坡内最大波压力衰减规律的试验研究

通过概化模型试验,研究了波浪正向入射时散体斜坡内法线方向最大波压力的衰减趋势,找出了影响波压力变化的相关因素。结果表明:破波压力从坡面向内部传递与方向、坡度没有明显关系,而与波陡、沿程相对位置相关。计算结果列出附表,便于工程应用。本研究成果为进一步研究波浪对散体斜坡破坏机理提供依据,对库岸工程防护有较高的应用价值。

填石路基稳定性设计方法研究

填石路基是山区高等级公路常见的路基形式,其稳定性是一个值得重视的问题。本文在分析填石路基现行设计方法的基础上,从填石路基边坡码砌层和内部填石的力学作用与力学特性出发,导出了填石路基稳定性计算公式,给出了计算参数的选取方法,分析了码砌厚度、内部填石压实质量、地基承载力等因素对填石路基稳定性的影响,从而建立了该类路基的稳定性设计方法。通过计算示例和工程实践分析,阐明了本文方法的理论与实用价值,可供山区填石路基稳定性设计参考。

含孤石土质边坡稳定性及破坏特征的数值分析

为探究花岗岩风化形成的风化球孤石对边坡稳定性及破坏特征的影响,利用摄影测量和数字图像处理技术,对大量的孤石进行拍照及处理,建立大量具有各种形状的孤石模型,从所建立的孤石模型中选取具有不同形状参数的孤石,将其导入ABAQUS软件,建立含有孤石的边坡模型,进行有限元强度折减分析。结果表明:孤石的位置和大小会对边坡的安全系数产生规律性影响,而孤石的形状对边坡安全系数的影响表现出不确定性;孤石对边坡破坏特征产生影响,塑性应变区发展过程及位移场分布在孤石处与均质边坡相比均有较大变化。

薄土坡耕地石坎反坡水平阶水沙调控效果

为研究石坎反坡水平阶对于薄土坡耕地的水沙调控效果,设置了两个标准天然降雨径流小区(措施小区和对照小区)分别对次降雨径流和泥沙进行了观测,结果表明:石坎反坡水平阶措施能够有效地调控坡耕地地表径流,年均径流削减率为22.5%,且在短历时、大雨强降雨条件下的调控效果好于长历时、小雨强降雨;该措施对于坡耕地泥沙调控效果显著且稳定,年均泥沙削减率95.5%,措施小区的坡面产沙量随降雨特征值变化的波动幅度远远小于对照小区;石坎反坡水平阶措施通过减少坡面侵蚀,间接提高了坡耕地作物产量,春玉米年均增产6.2%。

含石量和坡度变化对土石混合堆积体的动力响应及失稳的影响

土石混合堆积体在地震荷载作用下的动力响应是研究其在地震荷载作用下失稳机理的重要指标。文中基于室内振动台模型试验,研究了含石量和坡度变化对土石混合堆积体动力响应特征的影响。试验结果表明:峰值加速度(PGA)的放大系数在水平方向随着高程的增加而增大;坡度越大时水平方向的PGA放大系数越大,而含石量越大时其对应的水平方向的PGA放大系数越小;土石混合堆积体的坡脚处竖直方向的PGA放大系数增长明显,而坡顶竖直方向的PGA放大系数有减弱的趋势;相同激振强度下,土石混合堆积体的坡度越大则坡体顶部的永久位移越大,而含石量越大则对应的坡顶位移越小;堆积体滑坡振动过程及滑动后,大粒径颗粒向下运动的速度较快,使得土石混合堆积体坡脚的堆覆具有非常明显的颗粒分选现象。文中的研究结果对于分析土石混合堆积体的含石量和坡度变化与其在地震荷载作用下的动力响应规律具有实际意义。

硅质岩单面山路堑边坡稳定性影响因素分析

为了研究硅质岩路堑边坡的稳定性影响因素,先通过野外调查,总结出路堑边坡的破坏模式主要为滑移—拉裂破坏和受控于结构面的破坏;然后进行单轴压缩变形试验、抗拉强度试验及直接剪切试验得到硅质岩的物理力学参数,为数值模拟提供依据;最后通过有限元强度折减法,分析边坡坡角、结构面间距、开挖坡率及平台宽度4个因素对坡体稳定性的影响。结果表明,边坡坡角对坡体的稳定性影响最大,其次为开挖坡率。由于硅质岩的特殊破坏形式及单面山路堑边坡破坏模式的多样性,在评价路堑边坡稳定性时需要综合考虑各个因素,不可单凭某一因素来判断。研究成果可为其他硬质岩单面山边坡的稳定性评价及支护结构设计提供参考。

青藏铁路冻土区开放块石护坡路基降温机制研究

开放块石护坡路基是青藏铁路所采取的冷却地基保护冻土的一种主要措施。针对青藏铁路北麓河试验段现场的气温条件和地质条件,对北麓河试验段开放块石护坡路基在昼夜间和冷暖季的温度场、速度场和热流量进行分析和研究,探讨其降温机制。研究结果显示,块石护坡在暖季夜间存在一定的降温效果;块石护坡暖季由于遮阳作用存在热屏蔽效应,冷季放出的热量大于暖季吸收的热量,有利于保护冻土;块石护坡的主要换热方式是强迫对流换热,自然对流换热较少;块石护坡降温效果产生的主要机制是块石护坡的遮阳作用和块石护坡内空气在昼夜间、冷暖季流动速度的差异而引起的不平衡强迫对流换热。