Theoretical study on stability evolution of soft and hard interbedded bedding reservoir slopes

Soft and hard interbedded bedding rock slopes,which is prone to failure,are widely distributed in the Three Gorges Reservoir,China.Limit equilibrium method(LEM)is commonly used to analyze the stability of bedding rock slopes that have a single failure plane.However,this method cannot accurately estimate the stability of soft and hard interbedded bedding reservoir slopes because the strength parameters of a soft and hard interbedded rock mass vary spatially along the bedding plane and deteriorate with time due to periodic fluctuations of reservoir level.A modified LEM is proposed to evaluate the stability evolution of soft and hard interbedded bedding reservoir slopes considering the spatial variation and temporal deterioration of shear strength parameters of rock masses and bedding planes.In the modified LEM,the S-curve model is used to define the spatial variation of shear strength parameters,and general deterioration equations of shear strength parameters with the increasing number of wettingdrying cycles(WDC)are proposed to describe the temporal deterioration.Also,this method is applied to evaluate the stability evolution of a soft and hard interbedded bedding reservoir slope,located at the Three Gorges Reservoir.The results show that neglecting the spatial variation and temporal deterioration of shear strength parameters may overestimate slope stability.Finally,the modified LEM provides useful guidance to reasonably evaluate the long-term stability of soft and hard interbedded bedding reservoir slopes in reservoir area.

雨季湿软路基工程生石灰粉处理湿软填土施工技术研究

由于路基施工后沉降量超过较大,土层稳定性差,为此研究雨季湿软路基工程生石灰粉处理湿软填土施工技术。在湿软土中掺加生石灰后,通过相应反应改善最佳含水量,增加板体的稳定性。路基填筑都要控制晾晒时间,设石灰消解池,保证石灰充分消解和进行供应。填充石灰土后进行整平碾压,直到达到标准密实度,完成路基填筑后。在边坡外挖临时排水沟进行排水。测试结果表明,路基施工后的沉降量为47.2~50.2 mm,均在预期沉降范围内,通过控制土层的沉降变化,使得外部荷载在地基下的土层保持一定的稳定性,提升软土层的加固程度。

淤泥在软土路基施工中的应用

淤泥质土由于力学性能差,需经固化处理后才能应用到软土路基施工中。文章采用粉煤灰与生石灰作为固化剂,设计了5组固化土基层材料配比,通过室内试验,研究龄期、含水率、固化剂、干密度、孔隙比与无限侧抗压强度(UCS)、加州承载比(CBR)及压实度之间的关系,建立了考虑龄期、含水率的固化土无侧限抗压强度预测模型;设计对照试验,探究二灰土与固化土抵抗干湿循环的能力。结果表明:当固化剂生石灰和粉煤灰掺量均为7.5%时,淤泥固化土路基填料可以获得较高的UCS与CBR;随着龄期的增长,淤泥固化土路基填料土的孔隙比、含水率逐渐降低,无侧限抗压强度升高;淤泥固化土路基填料的UCS预测模型精准度高,预测模型R2=0.917 4;固化土相较于二灰土有着更强的抗干湿循环能力,且采用此淤泥固化剂固化淤泥铺筑试验路段,其强度与压实度完全符合规范要求,适于用作路基填料。

某山区斜坡湿软路基滑坡机理及处治措施研究

以实际工程为例,通过工程勘察及工程监测等手段,分析某山区斜坡湿软路基失稳的产生机理,结果表明,该路基失稳的原因一是该地形利于蓄水且地下水丰富,同时坡体覆盖层较厚,且岩土界面发育炭质泥岩软弱层;二是持续性的强降雨造成岩土体的软化,同时前缘河道水体涨落影响了坡体的稳定性,引发了坡体滑动变形并后退式发展,最终形成滑坡。基于此结论,提出了临时排水+钢管桩进行临时加固及综合防排水+抗滑桩进行永久支挡的处治措施。监测结果表明,处治效果良好,可为类似工程提供参考。

公路工程中软土路基换填施工技术研究

为提高公路在荷载作用下的稳定性,提出公路工程中软土路基换填施工技术研究。按照井字形状的方式在目标软土路基段周围设置排水沟,实施对软土的开挖清理后,在底层构建大小为5°的平整坡度,使用硬度高的岩石以厚度50.0 cm的标准实施对路基的分层次填铺,并利用碎石屑进行填铺材料的嵌合和找平,采用气压的方式对下沉路基进行打孔处理,并灌注混凝土使得各填铺层形成整体性关系,最后采用自行式震荡压路机按照从两边向中间的顺序实施压实操作,直至达到验收标准。检验结果表明,设计软土路基换填施工技术可以保障路基在荷载要求下保持稳定性。

西吉县黄土沟壑区湿软地基处理技术研究

西吉县地区黄土疏松多孔,沟壑区孔隙比大,含水率高,黄土湿软,路基强度低、压缩性高且无湿陷性。本研究结合西会高速公路处置方案为实例,针对该区域湿软地基力学特性进行分析,研究抛石挤淤加换填及水泥挤密桩处理方案在该高速的应用,并通过有限元软件进行模拟,探究处理方案下不同因素对变形规律的影响,提出相应优化措施为同类地区未来湿软地基工程的处治提供借鉴。

湿-热-力作用下软岩边坡破坏机理及其稳定性研究进展与展望

软岩强度低、易变形,受湿、热、力等因素影响极易发生崩解,进而导致边坡失稳破坏。许多学者对软岩崩解机理、强度劣化规律以及边坡稳定性进行了研究。为总结现有研究成果,深化对软岩边坡破坏机理及稳定性的认知,对软岩在湿-热-力作用下的崩解特性、强度劣化规律以及边坡稳定性分析方法进行综述。首先,讨论各类软岩的宏观崩解特性,通过电镜试验和CT扫描试验,从微观角度揭示软岩崩解机理;其次,对现有软岩无侧限抗压、三轴剪切试验成果进行总结,探讨软岩在湿、热、力条件下的强度劣化规律;最后,介绍了模型试验、数值模拟等研究手段在软岩边坡稳定性分析方面的应用,指出正确设定初始条件是模型试验以及数值模拟分析中需要着重考虑的关键因素。根据研究成果对湿-热-力作用下软岩边坡破坏机理与稳定性分析的发展方向进行了展望:应进一步细化软岩类别,根据初始状态定量分析湿、热、力等因素在软岩崩解过程中所占比重并预判其崩解特性;提高湿-热-力耦合作用下的强度测试手段,开展更符合自然状态的多因素、多变化路径下的软岩强度劣化规律研究;设计可实现湿-热-力耦合作用的边坡模型试验装置,推导能适应多种情况的新型理论分析方法,在数值模拟技术中充分考虑软岩的胀缩特性以及边坡初始孔隙裂隙分布状态。

下里哈软岩路基顺层边坡防护支挡对策研究

为设计下里哈软岩路基顺层边坡的支挡防护,对下里哈路基顺层坡工程地质特点进行总结。以分析计算为手段,以剩余下滑力、下滑段及抗滑段为指标,提出桩板墙及桩基承台挡墙2个比选方案。结合地层岩性并考虑潜蚀和软岩流变,确定采用桩板墙为防护支挡对策。

变质软岩路堤浸水载荷试验研究

在对岩石矿物成分、物理力学性质和水理性质实验数据分析的基础上,文章利用3种变质软岩修筑试验路堤,通过直径D=75 cm的大尺寸平板载荷试验研究填石路基的回弹模量,为路面结构设计提供参数;稳载条件下对路堤浸水模拟在自重作用下填石路堤的湿化变形,研究填石路堤湿化变形规律。试验结果表明：石料的单轴抗压强度大于15 MPa,满足路基对填料强度的要求;压实后的路基顶面平均回弹模量E0=91.7 MPa,满足规范要求;浸水后路堤会发生湿化变形,后期还会发生42%~47%的回弹变形。

贵州山区某湿软地基路基病害机理及处治对策研究

以贵州某高速公路K37+820-K37+920段湿软地基路基病害为依托,通过专业排查等资料,探讨路基病害的变形机理,运用geo-slope分析路基在天然与暴雨工况下的稳定性。提出封堵裂缝、疏导路基排水、微型钢管桩与预应力锚索框架梁相结合的处治措施。总结了湿软地基病害发现手段和产生的原因。

交通荷载下斜坡软基路堤变形破坏机理分析

以福州绕城高速公路东南段的斜坡软基填方路堤为研究对象,运用PLAXIS 3D软件模拟填方路堤在设计行车荷载、汽车超载、交通行车方式等条件下路基整体变形及加固桩体的内力特征。结果表明:斜坡软基填方路堤受倾斜基底的控制和不均匀软土层厚的影响,会产生较明显的侧向变形;不同的交通行车方式下路基变形破坏特征有明显差异,且软基加固桩体的应力响应规律不同,使得软基加固桩体出现拉、剪、弯等多种受力工况,体现出明显的水平受荷桩的受力特征,极大地削弱了软基加固的整体稳定性,公路汽车超载显著加剧了路基整体侧滑和加固桩体破坏的可能性。

湿软性黄土路基综合处理技术及病害防治措施

湿软性黄土路基的病害主要为沉陷,工后沉降较大。出现病害的原因主要有地质结构变化大、土体性质差、路堤荷载大小不同,以及对地基的处理措施不同等。目前已有很多种处理措施,但各有其优缺点,适用条件不同,工程中需根据具体情况,从经济性和处理效果等因素选择处治措施。

软土路基分级加载沉降预测模型及应用

沉降量和沉降速率控制是路堤工程设计的关键性问题。由于固结理论的局限性和参数的不确定性,理论预测的精度较低,而基于现场实测资料的观测法显示出较高的精度,但是现有的大多数计算方法只能适用于一级荷载下沉降预测。在灰色理论的基础上发展了一种预测地基分级加载沉降预测的方法,结合某拓宽改造工程实例进行了沉降预测分析。

多级边坡公路施工中软土路基高强度防沉陷处理

提出基于水泥搅拌桩的软土路基高强度防沉陷处理方法。首先对软土路基特性以及软土路基强度与稳定性、软土路基压缩及不均匀沉陷问题进行分析,结合对软土路基的分析利用水泥搅拌桩法对多级边坡公路施工中软土路基高强度防沉陷进行处理,完成对多级边坡公路施工中软土路基高强度防沉陷处理方法研究。实验结果表明,该方法能有效地解决软土路基不均匀沉陷,提高公路的施工质量,具有广泛应用价值。

贵州公路软土地基高边坡防护处理研究

软土路基是现代公路施工中常见的路基地质情况,如何针对软土路基特点进行路基施工控制与管理是现代公路施工企业面临的首要问题。我国是一个地域广阔、土地类型众多的国家,在这其中也存在着诸多类型的不良的地基土,软土地基就是其中最常见的一种不良地基土。软土地基由于本身的特有地质特性在一定程度上也制约着公路工程的发展,因此在软土路基上进行施工时,施工人员必须根据软土路基的特殊的特性采取相应的施工技术,才能确保工程的施工质量。该文论述了软土路基施工技术的控制工作,针对贵州地区软土路基的特点对软土路基边坡施工过程的控制重点进行了分析与论述。其内容可供同行参考。

软土路基碎石桩加固的土坡稳定性颗粒流模拟

采用颗粒流方法的基本理论,利用基于离散单元法的二维颗粒流程序(PFC2D),建立软黏土的颗粒流模型,对软土路基填土土坡的接触应力场和位移场进行模拟,然后在该土坡模型基础上加入碎石桩,模拟碎石桩对土坡稳定的作用。该方法克服了传统的连续介质力学模型的宏观连续性假设,对比研究了碎石桩加固前后的土坡在滑动时位移场的变化,以及不同桩径、不同间距、不同桩长对土坡的加固效果。研究表明,碎石桩桩长对抗滑能力有明显的影响,随着桩长增加,碎石桩抗滑能力显著提高;不同桩径的碎石桩,抗滑能力不同,随着桩径加大,抗滑能力提高;桩间距对抗滑能力的影响,需根据桩径优化确定,发挥桩与土共同作用。