细/粗粒二元结构边坡的排水防渗效果试验研究

膨胀土边坡开挖时因干-湿循环作用形成裂隙,导致降雨入渗深层土壤,影响边坡稳定性。针对传统工艺存在生态效果差与使用寿命短等不足,进行了6组兼顾生态和防渗功能的非饱和上细下粗二元结构的边坡排水防渗效果的试验研究。采用亮蓝染色示踪方法直接观测了降雨条件下二元结构水分入渗过程,其结果表明:粗粒层粒径越大,级配越差,越易形成优先渗流通道,难以形成连续的水平渗流场,排水效果差。降雨直接入渗至边坡防护层,增加了其入渗边坡土体失稳的风险。通过监测侧向与底部排水体积,分析结果表明:二元结构具有较好的防渗排水效果,其稳定排水效率和综合排水效率分别介于80%~100%和43%~79%之间,随着粗粒层粒径减小、颗粒级配变好,稳定排水效率呈先减小后增加的趋势,而综合排水效率却呈先增加后缓慢减小的趋势。因此,从排水效果和工程材料造价等角度考虑,认为方案4最优。该研究成果可为南水北调膨胀土边坡治理以及其他工程的边坡防渗问题处理提供技术支撑。

防排水结构层对铁路基床动力响应的影响研究

针对云桂铁路膨胀土路堑新型基床结构采用的半刚性复合防水材料的防排水结构层,借助现场试验方法和数值模拟方法,研究列车振动荷载作用下防排水结构层对路堑基床动力响应的影响。结果表明:基床动土压力沿深度方向呈指数衰减,并且铺设防排水结构层可加快基床内动应力的衰减;基床动位移沿深度方向近似呈幂函数衰减,为满足高铁路基变形的要求,建议防排水结构层铺设厚度不小于15cm;振动加速度随深度加深而减小,其衰减主要发生在路基表面下的3.0m范围内;增加防排水结构层厚度可减弱防排水结构层下部的动应力、路基表面的动位移及基床下部的振动加速度;铺设防排水结构层可起到防水、排水、消能、抗变形等作用,对控制膨胀土基床病害有积极意义。

膨胀土高边坡多级组合式支挡结构力学特性现场试验研究

为分析大气环境下膨胀土高边坡组合式支挡结构的支护响应,对南昆铁路1个膨胀土高边坡多级组合式支挡结构(框架梁锚杆(锚索)+抗滑桩组合式支挡结构)中的土体湿度、土压力、桩身弯矩、坡面位移进行现场监测,分析大气环境下支挡结构的力学演变特征。研究结果表明:监测期间,土体经历了干湿循环作用,引起土体胀缩变形;抗滑桩后土压力走势与土体湿度变化趋势基本一致,且桩后土压力介于主动土压力与静止土压力之间;框架梁后土压力与锚索拉力均自上而下增大,有必要加强边坡底部防护;抗滑桩弯矩增量沿深度呈反C形分布特征,其最大值位于桩身前嵌固段与自由段的分界线附近,该位置为桩身受力状态的最不利处;坡面位移与支护结构内力变化范围幅度不大,表明框架梁锚杆(锚索)+抗滑桩组合式支挡结构可用于膨胀土高边坡防治。

加固膨胀土路堑边坡中框架梁的内力计算

锚杆框架梁是一种较好的加固膨胀土路堑边坡方式,但其设计理论依据仍不统一,未形成成熟的规范,多依靠工程经验。Winkler地基梁和半无限弹性体理论被用来计算框架梁的内力,在Winkler假设的前提下,着重分析了现浇梁和预制梁在不同长度条件下的内力分布。结果表明:框架梁的设计完全依据膨胀力是欠合理的,建议采用Winkler地基梁和半无限弹性体理论计算框架梁的内力,并结合工程实例,提出了相关的建议。

膨胀土路堑边坡防护机理分析

在室内试验和现场试验结果的基础上,考虑气象因素影响,采用数值模拟的方法,分析浆砌片石和框锚结构防护系统的工作特性。结果表明,浆砌片石护坡可保持边坡湿度场稳定,减缓温差及温度变化对坡体的影响,降低浅层土体风化程度,阻止大气影响深度向土体深处发展;在框锚结构护坡系统中,锚杆在强风化区内设置自由段,不仅不会降低边坡的安全系数还有利于锚杆的稳定,框架梁使边坡滑动土体的下滑推力转由深部土体承担,可有效维持浅层土体的稳定性。锚杆轴向力和框架梁弯矩的分布特征可为工程设计提供参考。

膨胀土地区地下结构抗浮失效机理及主动抗浮措施应用

膨胀土地层透水性弱、渗透性低,一般被视为相对隔水层或隔水层,其抗浮设防水位需综合考虑场地渗流特性、肥槽填料特性、水-结构相互作用而确定,建筑工程抗浮设计问题素来棘手难解。本文依托成都膨胀土地区某商住楼地下室局部抗浮失效案例,通过地下室渗漏水水源调查、基底地下水流量监测、排水系统排泄能力评价等方法,认为地下室上浮属肥槽施工控制不当使高压水渗入抗水板底部进而导致水力学条件失衡造成的。基于此,结合FLAC^(3D)有限差分法,详细探讨了地下水浮力及膨胀土膨胀力作用下地下结构的力学行为特征。结合工程实际,提出一种以“卸压”为主的地下室抗浮方法,其理念是在底板开设卸压孔使地下水流动,通过主动式泄排适量地下水来减小或消除水浮力,并辅以观测及自动控制措施,实现抗浮目的。工程监测结果表明,流量及水头可控,运行效果良好,成本低廉。

某框架结构建筑膨胀性土地基的处理

结合具体的工程概况,介绍了建筑场地的选择和建筑措施,从地基处理、基础设计等方面阐述了具体的结构设计,提出了膨胀土地区施工措施,从而确保房屋和构造物的安全和正常使用。

膨胀土地基上建筑物设计与施工的探讨

结合工程实例,从设计和施工两方面采取有效措施来避免膨胀土因胀缩效应对建筑物产生不利影响,确保建筑的安全和正常使用;为类似工程提供参考作用。