Root structure of slope protection plants in a high-grade highway

Root length and root length density of Lespedeza bicolor,Amorpha fruticosa,and Sea buckthorn were investigated in a country highway-TongSan highway（Tongjiang to Sanya） in Heilongjiang Province,China.The root lengths were divided into five root orders according to Pregizter sequence classification method.Results show that sea buckthorn roots are dominated by coarse roots in the horizontal growth,while L.bicolor has a large proportion of fine roots in vertical conical growth and A.fruticosa is in depth growth.Root length density of L.bicolor in all the root sequences is higher than that of sea buckthorn and A.fruticosa.On the basis of the root structure,it is inferred that L.bicolor roots mainly absorb the surface soil moisture for its normal growth;in contrast,A.fruticosa has good uptake ability to deep soil water.The root structure of sea buckthorn implies that it has a strong drought resistance.

轻质多孔结构制备及响应面优化

多孔结构作为新型建筑材料结构,目前依然存在制备材料最佳配比不准确、结构材料与植物相容性差等问题影响其应用。为确定制备多孔结构最佳材料配比,提高其力学强度的同时具有良好植生空间,文章采用轻质多孔火山石作为粗骨料,水泥、粉煤灰、拌合水搅拌而成的胶凝浆体作为胶结剂,制作轻质多孔材料,开展相关的多孔结构制备试验并探究其不同单因素水平下的物理力学性能,得到合理的配合比范围,并采用响应面进行优化,得到满足一定抗压强度、具有良好植生空间及透水性能的最佳材料配合比。结果如下:(1)抗压强度随着水灰比增大呈现先增大后减小的变化趋势,最佳水灰比约0.35,骨料粒径越小,多孔结构抗压强度越高,但为了满足多孔性和透水性,选取2 cm左右的骨料较为适宜;(2)胶凝浆体中胶凝材料由质量占比75%的水泥与25%的粉煤灰组成,并含有0.1%的减水剂,应控制浆体含量为15%~25%,且不应超过30%;(3)根据响应面优化分析,制备多孔结构最优化配合比为:骨料粒径约2 cm,水灰比0.377,胶凝材料体积含量20.7%,在该配比下孔隙率、有效孔隙率和透水系数分别为:38.3%、33.5%、2.98 cm/s。最佳配比下的多孔结构既满足其力学要求,同时具有良好的植物相容性,研究成果可为多孔结构的制备与应用提供科学依据。

深大基坑边坡绿色装配式面层防护结构受力与变形分析

[目的]深大基坑开挖活动会破坏土体原始应力场的平衡状态而产生变形,采用GRF(绿色装配式)面层防护结构能在绿色环保、高效施工的前提下控制基坑变形,因此需对深大基坑边坡GRF面层防护结构的受力与变形性能进行深入研究。[方法]以南宁国际空港综合交通枢纽深大基坑工程为依托,采用有限元数值模拟与现场实测相结合的方法,研究基坑边坡顶部GRF面层防护结构,以及基坑内部桩间GRF面层防护结构的受力与变形规律。[结果及结论]随着基坑开挖深度的增大,基坑边坡顶部的最大水平位移出现位置逐渐向坡脚方向移动,最大水平位移为8.67 mm;采用GRF面层防护结构能有效提高基坑顶部边坡的稳定性,锚杆能将GRF面层所受的部分荷载传递至土层中,进而减小GRF面层的变形与受力;桩间距对土拱效应发挥的影响较大,本工程桩间距可提高至2.5 m左右,桩间土拱效应在桩顶下方7~8 m处最为明显。

水库大坝加固工程护坡结构设计与施工

文章以某地区水库二期工程为例,详细勘测水库围堰的地质情况,并结合工程实际情况,提出护坡结构设计和施工关键要点。结果表明,在围堰左岸地质为中等强透水性的情况下,主要透水层为强风化岩体层。针对这一特点,提出有效的防渗处理方法,以期为类似工程提供参考和借鉴。

欧标体系下隧道微型桩-锚索边仰坡防护设计研究

目前针对欧标体系的隧道边仰坡防护,特别是针对微型桩-锚索的边仰坡防护形式研究还很少。以格鲁吉亚E60高速公路TUN2009隧道为工程背景,对欧标体系隧道采用微型桩锚索边仰坡防护进行设计和变形受力分析,获得了欧标体系微型桩锚索边仰坡防护设计和计算方法;同时采用数值模拟方法和现场实测,分析了欧标体系下隧道采用微型桩锚索边仰坡防护变形和受力特性。研究结果表明:采用设计的微型桩-锚索防护形式的微型桩的变形和承载力、锚索和连接钢架的承载力以及边仰坡整体稳定性均满足要求。

道路扩建工程原有高边坡二次开挖防护结构及技术研究

文章围绕道路扩建工程中高边坡的二次开挖与防护技术展开讨论,概述高边坡二次开挖的特点,如土体变形情况复杂、环境复杂、安全风险大;分析施工过程中存在的问题,并介绍两种新型的防护结构,旨在防止土石滚落和提供防撞缓冲;重点阐述喷锚网防护、锚杆(锚索)防护和格构防护等高边坡防护技术,提出高边坡二次开挖与防护优化措施,以供参考。

树根桩顶驱跟管钻进劈裂注浆成桩工艺在护岸及高边坡工程中的应用

码头护岸、堤防及高边坡的加固工程,常规采用较多的是高压旋喷桩和水泥搅拌桩施工工艺,高压旋喷桩和水泥搅拌桩施工工艺成熟,加固效果良好,但是施工过程中会对周边土体产生压力,造成土体挤压膨胀,尤其在高边坡和护岸加固过程中,受地势影响,施工中对周围土体产生的压力不均匀,边坡一侧的土体挤压效应更加明显,对于边坡上的构筑物造成挤压破坏,严重时会推动边坡侧土体产生滑移,造成安全质量事故;因此,在实施具有正常使用构筑物的码头护岸、堤防和高边坡加固工程中,需要采取压力更小、有利于边坡构筑物保护的加固方案和施工工艺,微型树根桩采用全套管跟管钻进成孔,注浆时采用螺栓式封孔工艺对注浆管口进行有效封堵,分别进行一次常压注浆和二次高压劈裂注浆,有效减少了对于周边土体的施工压力,可较好地解决护岸、堤防及高边坡工程加固中构筑物的保护问题,在类似的工程环境下,具有广泛的借鉴意义。

复合土钉支护厚杂填土边坡现场试验研究

对杂填土内土钉的受力特点及边坡的位移特性进行了现场试验研究,得出了若干有意义的结果和结论。首次测得并分析了杂填土中土钉的双弓形应变分布形态,指出这是填土边坡中存在2个或以上潜在滑动面的结果;首次测得并分析了土钉临界锚固长度,指出在本试验条件下,其长度约为9 m,并认为临界锚固长度是应变(应力)峰值点、零值点和破坏点同时发生转移而形成,锚固类结构(锚杆、锚索、土钉)均具有此特点。

局部相关加权中值滤波技术及其在叠后随机噪声衰减中的应用

随机噪声的衰减和同相轴连续性的提高可以极大地改善地震资料解释的精度.本文提出一种新的滤波技术,既能够有效地衰减随机噪声义可以很好地保护地震资料中的断层等信息不被破坏,增强地震剖面中弯曲、倾斜同相轴的连续性.该方法结合新的加权中值滤波技术和两种构造信息保护滤波策略,实现基于预测数据体和基于倾角走向的加权中值滤波.通过设计局部相关系数改进加权中值滤波器的特性,达到保护断层信息的效果.使用地震数据的局部倾角属性设计预测构造数据体和构造走向,进而构建两种滤波策略,通过匹配加权中值滤波器和不同的处理策略,达到保护断层信息和噪声衰减的平衡点.通过对比离散小波变换阈值去噪方法,理论模型和实际数据的处理结果证明了局部相关加权中值滤波技术的有效性.

喜马拉雅山区公路边坡崩滑灾害与防护措施破坏规律分析

喜马拉雅山区构造断裂发育,地震活动频繁,新构造运动强烈,内外动力地质作用异常活动,使该区域公路边坡扰动灾害十分严重,对区域内公路的安全运行构成了极大的威胁。本文通过实地调研和理论分析,探讨了喜马拉雅山区高速公路边坡扰动崩滑灾害发育规律、防护措施破坏特征和破坏机理。从边坡的物质成分和地层结构类型出发,对全区公路边坡类型进行了分类,并提出了边坡失稳破坏的多种模式。通过空间统计分析发现,喜马拉雅山区公路边坡崩塌灾害的发生和分布与区域断裂、地震动强度、岩土结构类型及气候环境条件等因素密切相关,并给出了量化的变化指标。在此基础上,采用地球内外动力耦合作用的理论对喜马拉雅山区地质灾害的成因和演化机制进行了分析,认为差异隆升与河流下切导致岩体结构松弛效应及山体崩塌滑坡,是内外动力耦合作用的结果。在公路工程时间尺度上,气候变化是当前该地区最为活跃的外动力地质作用。在边坡扰动灾害防护方面,边坡灾害防护措施的稳定性、安全性等不确定性较大,调查中10%的边坡崩滑防治工程出现了不同程度的破坏。通过对防护措施破坏特征的分析,阐明了边坡灾害防护效果与防护措施自身稳定性差异性的原因,提出边坡坡面防护措施的选型与优化,需要综合考虑坡面岩土体的工程地质特点、灾害体类型、运动路径、致灾模式与工程匹配性等因素,应采用多重防护措施进行优化组合,使其最大程度地减少灾害的发生和可能的风险。

延安地区黑沙蒿生长特征及护坡效应研究

研究目的:黑沙蒿是黄土边坡生态恢复与重建的优良树种,研究黑沙蒿在黄土边坡植被群落结构中的生长特征,对黄土边坡稳定性及生态恢复有着重要意义。本文基于对延安地区黄土边坡主要优势植物黑沙蒿的调查,通过植物科属分布及密度、黑沙蒿在边坡植被群落结构中的生长特征以及Simpson指数等分析,研究黑沙蒿的护坡效应,为延安地区黄土边坡复合型生态防护提供可靠依据。研究结论:(1)延安地区植物物种多样性处于中等偏下水平,基本符合黄土高原半干旱地区的边坡植被组成特征;(2)黑沙蒿由于耐寒耐旱及适生性强,成为延安地区黄土边坡主要植物物种;(3)随着坡度增大和土壤湿度降低,黑沙蒿数量相应减少,但优势度相应增大;(4)基于黑沙蒿护坡效应的分析,提出了各坡度下适宜的初期护坡植物物种及相应的工程结构措施;(5)本研究成果可为西北黄土边坡生态防护技术提供指导。

矩形骨架防护路基边坡浅层稳定性及优化设计

为掌握骨架防护结构对路基边坡浅层土体稳定性,基于无限长斜坡浅层顺坡平面失稳模式,开展了矩形横、竖骨架与浅层滑动土体相互作用分析,讨论了骨架框内土体的破坏模式及相应判别方法,构建了以工程造价为目标函数的结构优化模型。分析表明:边坡浅层土体存在沿骨架底部剪切滑动、横骨架挡土被动破坏的两种模式,且模式转换阈值lsp主要受土体强度、骨架和边坡几何参数影响;边坡浅层稳定安全系数随骨架宽度和厚度的增大分别呈现线性和指数型增加的规律,而随骨架横、竖净距增大均呈现幂函数型降低的规律;lv=lsp是在边坡浅层稳定性为约束条件下的矩形骨架最优竖向净距,最优横向净距主要受施工费在总造价中所占权重的影响,并随每延米施工费所占比率的增加而增大。

阻滑桩加固土坡的极限设计方法

对日本学者 Tomio基于塑性变形理论法计算滑面以上部分桩的侧向力计算公式的适用性进行了简单讨论 ,应用该公式计算桩的阻滑力 ,将简化 Bishop法推广到用阻滑桩加固土坡的情况 ,同时假设实际发挥的阻滑力与土坡的安全系数有关 ,该方法能够同时反映因设置阻滑桩而引起土坡安全系数和最危险滑面位置的变化 ;最后 ,以一需要加固的码头岸坡为例 ,采用按上述方法编制的程序讨论了土坡中利用单排阻滑桩进行加固时桩径距比、布桩位置对码头岸坡安全系数的影响 ,提出了土坡中考虑桩土相互作用的阻滑桩设计方法的具体步骤 .

河道生态护坡关键技术及其生态功能

在上海4个生态河道示范区,开展了以生态修复和河岸侵蚀控制为目标的河道生态护坡技术研究。在不同河段分别采用了土壤生物工程护坡、全系列生态护坡以及复合式生物稳定等三类生态护坡技术。护坡工程完成后,以浦东新区机场镇生态河道示范区为重点,对主要护坡工程进行持续3a（2004~2006年）的生态监测,从坡岸的结构稳定性和生态稳定性两方面对护坡工程进行生态功能研究。3a来,护坡植物生长良好,新生枝叶和根系的护坡作用明显,土壤抗剪强度明显增加,河岸土壤侵蚀得到有效控制,坡岸的结构稳定性增强;同时河岸生境得到改善,本地植物快速恢复,生物多样性增加,河岸植物群落结构由单一结构向复杂结构转变,生态稳定性逐渐增强。

路基边坡浅层稳定的骨架防护效应及结构优化

为掌握骨架防护结构对路基边坡浅层土体稳定性影响,在无限斜坡浅层稳定计算模型基础之上,针对矩形横、竖骨架与浅层滑动土体相互作用特点,提出坡面土体沿骨架底部剪切滑动、横骨架挡土被动破坏的两种模式,并推导相应转换阈值l_(sp)方程,建立骨架抗力作用下的边坡浅层稳定安全系数F_s的表达式。以横骨架挡土抗力E和骨架底部摩阻力为主要荷载,构建以圬工量为目标函数,骨架强度和浅层稳定安全系数为约束条件的结构优化模型。研究表明:骨架竖向净距l_v<l_(sp)为底部剪切滑动模式,E随lv线性变化至最大为被动土压力E_p,l_v≥l_(sp)时开始进入挡土被动破坏模式,E=E_p;单位防护面积所用圬工量相同时,增大骨架截面厚度h较增大宽度b、减小lv较减小横向净距lh能获得更大的F_s,但对骨架结构强度要求更高;l_v=l_(sp)是单位防护面积所用圬工量最小对应周长最短的骨架竖向最优布置净距,lh合理值可根据骨架截面施工构造限值确定。

锚喷结构边坡表面绿化的新方法

对于工程建设遗留下来的裸露边坡来说,锚喷结构是维持其长期稳定的高效加固措施之一。然而,在应用锚喷结构进行边坡加固的同时却有可能引起原有植被的破坏或与周边环境不协调等环保问题。现有的边坡绿化方法一般不适合于坡度大于60°的边坡,而利用锚喷结构进行加固的边坡却往往很陡。为此,提出锚喷结构边坡表面绿化的一种新方法。在该方法中,供植物生长的空间(包括绿化槽、绿化盆等)与锚喷结构是相互分离的,但在以下两方面又有所联系:第一,借助于锚杆和喷射混凝土来固定栽种植物所需的设施;第二,通过布置在锚喷结构上的排水孔为植物供水。对于这一相互分离的绿化方法,既保证足够的植物生长空间、水分和营养,又可避免植物根系及分泌物对锚喷结构的潜在损害。

一种新型的软体结构在边坡防护中的应用

介绍了一种新型的软体结构边坡加固系统——鑫三角系统,建造了一个稳固的软体加固结构。在该结构中,生态土工袋作为该系统的一个重要组成部分,为植被的生长提供了一个良好的载体,连接扣的应用加强了袋间的连接力。整个系统以目前成熟的土工合成材料为基础,不使用任何钢筋混凝土、建筑块石等高能耗、高污染的硬体材料;充分利用当地的开挖土体,构筑了一个集生态、环保、工程安全性于一体的边坡防护结构。

植被护坡与灰浆砌体护坡的比较分析

植被防护和灰浆砌体防护是边坡坡面防护的常见形式,这里分别从力学效应和水文学效应方面比较分析他们的效能与局限性。植被护坡在改善生态环境方面的作用是显著的,但植被对坡体稳定性的影响却很复杂,积极与消极的作用共存。植被削弱雨水对边坡溅蚀、抑制水土流失的作用是显著的,并且对浅层土体也有加筋作用,但植被对边坡深层稳定的加固效应有明显的局限性,并有诱发深层滑坡的可能。灰浆砌体护坡对浅层土体没有加固作用,但能够防止水对边坡表面的冲蚀,把水挡在边坡之外,避免水分渗入坡体造成危害。

泰赣高速公路K211段高边坡工程防护效果数值分析

在对泰赣高速公路K211段高边坡现场地质调研及对设计资料分析的基础上,根据预应力锚索结构中锚索框架梁和土体相互作用特征,引入接触单元并编制有限元程序ContFEM,将坡体和防护结构作为整体计算得到接触面(单元)水平位移、切向应力,坡脚抗滑桩挡墙推力及墙身水平位移,结合传统坡体稳定性分析及长期监测资料,最后对该高边坡防护工程效果做出后评价。

公路黄土路堑高边坡植物防护研究

首先根据大量现场调查资料,归纳出了黄土路堑高边坡的8类地质结构模型和坡面破坏类型;再根据公路工程地质分区,并结合边坡地质结构模型,提出了黄土地区公路路堑高边坡植物防护的基本原则;最后,在保证边坡整体稳定的合理坡型的基础上,提出了公路黄土路堑高边坡植物防护技术方案。