聚丙烯纤维加筋黄土边坡防护原位测试及改进策略

为了给加筋黄土边坡防护技术的大面积推广提供理论依据和参考,对聚丙烯纤维加筋黄土防护边坡的土壤含水率及边坡形态进行了持续6个月的原位测试,结果表明:聚丙烯纤维加筋黄土具有良好的边坡防护效果,加筋黄土防护边坡土壤含水率总体趋于稳定,不同土层土壤含水率平均变异系数比原状边坡降低10.89%,这得益于加筋黄土防护层形态总体维持完整,能够长期抵抗降雨、干湿循环、冻融循环等不利外部环境的持续影响;然而,聚丙烯纤维加筋黄土防护边坡上植被生长缓慢,且防护层与原状土体易分异脱离。提出了对加筋黄土进行保水改良、采用快速植生的多功能层设计和可操作性强的材料物理防脱技术等加筋黄土防护边坡的改进策略。

西延高铁黄土路基高边坡生态防护技术

黄土高原特殊的地质条件与土力学特征导致黄土地区滑坡问题严重。黄土地区交通线路,尤其是高铁路基边坡生态防护(修复)已成为水土保持与工程地质等领域的重要研究问题。以西延高铁黄土路基为例,从黄土地区滑坡的致灾机理、黄土路基边坡的防护措施及黄土地区生态修复技术3个方面,梳理黄土路基边坡生态防护(修复)研究取得进展、适用范围以及未来发展趋势;从工程措施、生物措施和排水措施3个方面,论述西延高铁采用的具体边坡防护技术,并对黄土路基高边坡生态防护技术集成研究提出展望,为黄土地区生态修复及黄土路基边坡绿色防护研究提供参考。

玻璃钢复合材料在路基边坡防排设施中的应用研究

玻璃钢复合材料由玻璃纤维和不饱和树脂组成,具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,被广泛应用于建筑和交通等领域。该材料通常被用于制作路基边坡防排设施,如急流槽、路缘石、拱形骨架等,玻璃钢复合材料的研究和开发可以有效提高边坡工程的稳定性和安全性。文章以河南安罗高速公路为依托,介绍了玻璃钢复合材料的成分、制备及其性能,并通过实例分析了其在路基边坡防排设施中的应用效果。结果表明,玻璃钢复合材料在路基边坡工程中具有较好的经济性和工程可行性。

南宁市邕宁水利枢纽工程土石方开挖与边坡防护施工方法研究

文章以南宁市邕宁水利枢纽工程建设项目为例,为防止土方坍塌及边坡失稳,提出土石方开挖施工技术及边坡防护施工技术,施工人员借助土石方开挖及边坡防护施工技术,保质保量地完成建设任务,并切实保证施工建设安全,为后续的整体建设奠定了基础,可在后续施工中进行推广。

延安地区黄土挖方边坡冲蚀演化研究

研究目的:为研究黄土挖方边坡冲蚀演化过程及其规律,为复合型生态防护提供可靠依据,本文基于对延安地区黄土边坡冲蚀演化的长期观测调查,进行坡面冲蚀形态测量、冲蚀量统计,并利用颗粒流模型,分析降雨、植被等主要因素与黄土挖方边坡冲蚀破坏演化过程间的耦合互馈关系。研究结论:(1)黄土挖方边坡坡面冲蚀演化有明显的阶段性,即表层侵蚀阶段、细沟阶段、坑槽阶段和冲沟阶段;(2)黄土边坡冲蚀演化各阶段既有各自阶段明显的特征,又相互制约和影响,总体呈加速扩展的趋势;(3)降雨与冲蚀量具有显著正相关性,是影响黄土边坡冲蚀破坏的关键因素,且延安地区黄土边坡冲蚀破坏和水土流失问题具有典型的季节性;(4)植被能有效改善土体的抗冲蚀性能,在边坡冲蚀演化各阶段,特别是在冲蚀演化初期,能有效减少冲蚀量;(5)本研究成果可为西北黄土边坡生态防护技术提供指导。

山区管道工程坡面径流防控设计及截排水体系

为系统研究山区管道工程坡面径流防控设计及措施体系,对公路、铁路、市政、水土保持及油气管道行业设计标准规范进行对标分析,选取南方湿润区8个典型管道作业带坡面开展水文计算和截排水体系探讨。研究表明:1)根据管道口径和防护对象确定防控标准,建议管道顺坡敷设设计降雨重现期取3~5 a,管道横坡敷设设计降雨重现期≥DN 800口径管道取20~30 a,≥DN 200~DN 800中小口径管道取15~20 a,口径<DN 200管道取10~15 a;2)管道工程坡面径流采用简化推理公式开展水文计算更合理,采用地方暴雨图集参数可提高计算精度;3)南方湿润区典型坡面横坡敷设、顺坡敷设等长度管段坡面汇流量相差8~10倍,横坡敷设应经水文计算在坡面设置永久性截排水沟,顺坡敷设可采用间距25~30 m截水沟、阻水梗截断径流,区间流量0.01~0.02 m^(3)/s,耐久性要求较低;4)北方干旱、半干旱地区可采用鱼鳞坑、水平沟等整地方式调控坡面径流。研究成果可为山区管道工程水工保护和水土保持设计、施工提供参考。

黄土边坡防护工程碳排放评价体系与模型构建

近年来,边坡防护工程因产生大量的温室气体备受社会各界关注,但关于黄土边坡防护工程碳排放的相关研究鲜有报道。基于生命周期评价理论,将黄土边坡防护工程分为生产阶段、运输阶段、施工阶段与维护管理四个主要阶段,建立黄土边坡防护工程的碳排放评价体系;采用碳排放系数法对各阶段评价指标的碳排放量进行计算,使用CRITIC法对指标进行权重分析,考虑绿色植被的固碳能力,构建黄土边坡防护工程的碳排放评价模型。以具体工程为例,采用该模型对不同方案的碳排放量进行评价,结果表明:柔性支护新技术总碳排放量远小于传统支护技术,能率先达到零排放,节能减排优势明显。可为边坡防护柔性新技术的推广提供理论依据。

水利工程堤防施工关键技术应用探析

阐述水利工程堤防施工技术的应用意义,结合实际工程案例,从沟槽开挖技术、堤体压实技术、防渗技术、坡面保护技术及排水技术等方面详细分析水利工程堤防施工技术的应用要点和注意事项,以确保堤防的稳定性、安全性和功能性。

屯兰矿采煤沉陷区地质灾害稳定性分析及其治理措施

为了消除屯兰矿崩塌、崩积物地质灾害,研究了屯兰矿地质灾害稳定性,研究区B1、B2两处崩塌均属黄土、滑移式崩塌,规模等级属小型,处于欠稳定状态,危害程度中等,地质灾害发育程度强,危险性大。参照相关规定对地质灾害防治等级的划分标准,防治工程级别为二级。基于此,根据崩塌发育地形地貌、斜坡形态特征、形成机理以及灾情现状等情况,提出了治理措施,采取后缘削方分级、坡面防护、外围截排水、坡面绿化等措施进行综合治理。研究为后期地质灾害治理提供了技术支持。

市政道路路堑边坡设计分析

路堑边坡变形机理复杂,其稳定性的影响因素较多。为了提升市政道路路堑边坡设计水平,文章总结了路堑边坡的形式和坡度设计要点,并依托某城市主干路的路堑边坡,利用理正岩土软件计算了降雨对其安全系数的影响。在此基础上,探讨了市政道路路堑边坡的防护工程和排水工程设计要点,研究成果可为市政道路设计提供理论参考。

湿陷性黄土边坡生态恢复技术研究

我国西北地区高速公路边坡多为黄土边坡,土壤性质较差、植被密度小、生态视觉效果差,因此有必要对黄土地区边坡植被护坡的生态恢复技术进行探讨。通过对西北地区公路典型试验段湿陷性黄土路堑植被护坡进行调查,对坡面直接种植技术、工程与植被结合技术、改造坡面形态的植被护坡技术3种类型进行了详细介绍,分析了各种类型护坡的技术效果、特点与适用性。结果表明尚没有一种边坡植被护坡技术能够完全应用于所有黄土地区。提出不同地区、不同路段在应用植被护坡技术时,应当重点关注边坡坡型选择与植被搭配两大因素,在边坡选型时确保地质稳定性及生态稳定性,在植被选型时采用乔、灌、草、藤结合,可以有效提升植被边坡的耐久性与稳定性。

黄土路堑边坡锚杆(索)锚固效果试验研究

针对锚杆(索)在黄土地层中能否起到锚固作用的问题,依托临洮(安家咀)至临夏公路工程,通过理论计算和现场试验对比分析的方法,证明锚杆(索)在黄土地层中能够达到设计要求锚固力,破坏荷载可以达到设计抗拔力1.8倍以上。

在降雨侵蚀中黄土地面坡度变化的高分辨研究

运用近景数字摄影测量方法,获得在不同人工降雨时段黄土模拟小流域高精度、高分辨率的DEM数据,并以地面坡度及其组合形态的变化为切入点,通过对比分析和理论验证,探讨黄土小流域降雨侵蚀过程中地面坡度变化特征,在更宏观空间尺度和高分辨的时间尺度上,揭示黄土地貌形成与发育特征。研究结果表明:1)在较好地维持黄土的土壤结构与抗蚀特征,较真实地模拟自然降雨的条件下,模拟流域地面的变化能很好地反映自然地面的发育进程。2)在降雨侵蚀过程中,黄土小流域地面坡度呈现持续性变化规律,平均坡度在地貌发育幼年期呈加速增长趋势,到了壮年期增长幅度呈递减性变化;坡度组合以侵蚀临界角度为轴点呈持续逆转变化,侵蚀临界坡度单元所占面积基本保持稳定。3)黄土地面坡度的变化,一方面受地表物质被侵蚀和迁移程度的影响,另一方面,也是沟间地、沟坡地和沟底地空间面积重新分配的结果。

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。

青藏高原东北部黄土区灌木幼林根系护坡的时间效应

为研究青藏高原东北部黄土地区植物护坡效应的可持续性,选取种植在自建试验区的四翅滨藜、柠条锦鸡儿、白刺、霸王4种灌木植物,分别对生长时间为1～4a的上述灌木进行了野外现场拉拔试验。试验结果表明,4种灌木植物在其1～4a的生长时间里,四翅滨藜的抗拔力和侧根数在4种灌木中表现最大,霸王的根径是4种灌木中最大的;生长时间为1a的4种灌木中霸王地径最大,其后的2～4a生长时间中,四翅滨藜的地径则在4种灌木植物中表现最大。霸王和白刺的平均根径与生长时间之间呈显著幂函数关系,四翅滨藜和柠条锦鸡儿两者之间均呈指数函数关系;四翅滨藜和白刺的平均侧根数与生长时间之间呈显著的幂函数关系,霸王和柠条锦鸡儿的平均侧根数与生长时间之间呈线性函数关系;四翅滨藜和白刺的平均地径与生长时间之间呈幂函数关系,霸王和柠条锦鸡儿的平均地径与生长时间之间呈指数函数关系;四翅滨藜和柠条锦鸡儿的平均抗拔力与生长时间之间呈显著幂函数关系,霸王的平均抗拔力与生长时间之间呈线性函数关系,白刺的平均抗拔力与生长时间之间为指数函数关系。这种现象反映了4种灌木植物在试验区边坡防护中均表现出了较强的护坡可持续能力。

高速公路填砂路基设计若干关键问题

填砂路基日益受到重视,但因其填料及顶封层、路堤边坡防护等细部构造的特殊性,在设计时需要谨慎考虑。结合国内既有高速公路填砂路基工程实例,阐述填砂路基填料的特殊性,对比填砂路基与粉煤灰路堤、沙漠风积沙路基、砂料堆积而成的堤坝、堆场等的差异,重点就砂料选择、路堤边坡稳定性设计、路堤边坡防护设计、顶封层设计与防排水设计等若干关键问题提出自己的看法。填砂路基是南方水网地区解决高速公路优质路堤填料匮乏的有效技术途径之一,需扬长避短,科学合理地开展填砂路基设计。

黄土地区公路排水系统病害防治

根据对黄土地区公路排水系统使用状况的调查 ,分析了排水设施及系统的常见病害及其成因 ,从设计、施工与养护管理方面提出了适宜的防治措施。分析表明 ,黄土地区公路超高路段排水不宜采用中央分隔带开口漫流方式 ;合理设置截水沟会明显减小表面径流对挖方边坡的冲刷破坏 ;黄土地区公路应加强排水设施出水口端部处理 ;应从长远发展的观点出发 ,设计具有超前性和主动性的综合排水系统 ,保证排水的系统性和完整性 ;加强养护力度 ,做到早发现、早处理。

降雨冲刷对黄土公路边坡植物防护影响的试验研究

通过对裸露黄土公路边坡、厚层基材植草公路边坡、三维网植草公路边坡以及平台植树公路边坡的现场降雨冲刷试验,阐述了不同防护型式的公路黄土边坡在降雨条件下的坡面径流、含泥量以及坡面冲刷情况,得出了"降雨对边坡坡面的侵蚀过程,首先是从雨滴直接打击土体开始,进而引起溅蚀,分散土粒,紧接着发生超渗径流造成坡面冲刷。"以及"对坡面破坏最大的是坡顶上方来水"等重要结论。验证了坡面植物防护以及平台植树等防护方法可以有效降低降雨冲刷对坡面的侵蚀破坏,为黄土地区公路边坡植物防护的设计施工以提供了可靠的依据。

黄土路堤土工格室护坡冲刷模型试验研究

采用模型试验方法,以边坡坡率、汇水流量、土工格室规格为主要影响因素,进行了一系列的黄土路堤边坡冲刷对比试验。试验结果表明:对于黄土路堤边坡而言,有土工格室防护的坡面不会形成连续的冲沟,冲刷深度小于10cm,无土工格室防护的坡面,可形成连续的V型冲沟,冲刷深度可达20～30cm;采用土工格室防护时,可以减小40%的冲刷量,说明土工格室对黄土路堤边坡的冲刷防护效果明显,是一种有效的边坡防护方法;试验中得到的一些数据和结果,可为以后的边坡防护设计所借鉴。

路面排水方式对路堤边坡防护的影响研究

道路工程师在选用路堤边坡防护型式时,考虑了路面排水方式的影响,但具体有什么样的影响,却缺乏理论依据和相关研究,为此本文在研究不同路面排水方式下边坡汇流流速的基础上,计算得到了不同情况下边坡水流的流速规律及有关数据,并通过分析这些数据与坡面允许流速的关系,得出如下结论:(1)路面排水方式对圬工防护影响较小,可以忽略;(2)路面排水方式对综合防护有一定的影响,建议路堤高7 0m以下(包括7 0m)路面采用漫流排水,路堤高7 0m以上路面采用集中排水;(3)路面排水方式对植草防护影响较大,路堤高3 0m以下(包括3 0m)路面采用漫流排水,路堤高3 0m以上路面采用集中排水。