基于GEO-SLOPE的互层土边坡稳定性研究

GEO-SLOPE是边坡工程中广泛应用的一种稳定性分析软件,提供了基于极限平衡法的多种边坡稳定计算方法,本文在前人研究的基础上,分析互层土形成的独特性,其土层类别、层厚比等特征是影响互层土边坡稳定性的重要因素,选用互层土的水平层理构造,利用GEO-SLOPE软件中的SLOPE/W模块功能,对互层土边坡中的淤泥质与粉砂互层、粉砂与淤泥质土互层按不同层厚比进行稳定性计算和分析,分别计算各工况下其安全系数,结果为今后互层土边坡研究提供可借鉴的方法。

用锚杆框架护坡加固南昆线膨胀土边坡的研究

锚杆框架护坡作为一种新型的边坡防护加固措施 ,应用于膨胀土的边坡中。本文从理论基础、施工技术方法等方面进行了阐述。通过现场的观测 ,证明此种方法确实起到了边坡加固的作用。

地震作用下土钉支护边坡稳定性计算方法

考虑土钉对土质边坡稳定性影响的情况下,根据土体边坡滑动面的破坏模式,拟静力法,建立了地震作用下土钉支护边坡稳定性模型,推导了边坡滑移面圆心位置与稳定系数之间的函数关系。在水平地震作用下,竖向条分在计算地震惯性力和抗滑力矩时存在计算上的不合理,从而使地震惯性力与实际值有误差,抗滑力矩偏小,因此采用竖向条分和水平条分结合的方法对土钉支护边坡地震稳定性分析方法进行了改进。利用遗传算法对最危险滑移面的圆心进行动态搜索,并且避免了在圆弧搜索中陷入局部最小值的缺点。采用面向对象程序设计语言VC++编制了程序,实现了上钉支护边坡稳定最小安全系数的自动寻优。最后结合具体工程实例进行了验算,结果表明这种计算方法对土质较均匀的黄土地区是适用的。

回填土边壁(坡)相似模型法则和破坏模式试验研究

依据江守一郎相似模型原理建立并验证了回填土边壁(坡)相似模型的相似法则。在此基础上完成了回填土边壁(坡)破坏模式的大比例尺(长 宽 高 = 315 cm 60 cm 250 cm)系列相似模型和自模拟(原型)试验研究,指出此类介质边壁(坡)的变形与破坏具有7大特征,其破坏模式可抽象为平面破坏模式,以往沿用圆弧破坏模式近似进行稳定性分析和支护参数设计不尽合理。

花岗岩残积土边坡水平拱高竖向变化规律

边坡抗滑桩土拱高度决定了桩及桩间措施的受力分配.本文研究土拱高度沿桩长方向的变化,为边坡抗滑桩及桩间措施的精细化设计提供理论基础.首先采用数值模拟技术,研究土拱高度沿桩深方向的变化规律;继而结合理论分析,建立桩间土拱的力学模型,并提出可考虑埋置深度的桩间土拱高度计算方法.研究结果表明,土拱高度在桩顶及以下不同深度处变化明显,滑面以上桩顶以下4.5 m范围内有土拱,滑面以下可不考虑土拱影响.

土动力学与岩土地震工程研究进展

指出了土动力学与岩土地震工程领域课题的特点与研究方法,并从土的动力特性与本构理论、动荷载作用下饱和土的液化、岩土体的地震变形与稳定性分析、土与结构动力相互作用、数值分析方法、物理模型试验与技术6个方面评述了国内外研究进展与发展趋势,建议了应着重研究的学科前沿与关键科学问题,希望能对今后的科研工作有一定的启迪作用。

植被措施与路面汇水对三峡库区土质道路边坡侵蚀影响

研究土质道路边坡在自然恢复、草本、草灌结合及植生带等4种不同植被恢复模式下的降雨侵蚀特征,同时将模拟降雨试验和冲刷试验相结合,研究路面汇水的介入对路堤边坡侵蚀的影响。研究结果表明,在模拟降雨试验下,草灌结合控制路堑边坡侵蚀效果最佳,产流量和产沙量显著低于其他植被模式;草本和草灌结合在路堤边坡降雨和冲刷下,都有显著的截流拦沙能力,且两种措施防护效果相当;路面来水的介入对路堤边坡侵蚀有显著促进作用,加速产流,增加产流量和产沙量。山区道路侵蚀的治理,不但要因地制宜地选择适宜的防护措施,更应该对路面产流和路面汇流进行科学合理的规划,减少其对路面及路堤的冲刷侵蚀。

华北地区公路土质边坡土壤侵蚀实验研究

公路建设过程中产生的水土流失非常严重。在标定人工降雨器降雨参数的基础上,研究了华北地区公路土质边坡水土流失规律。结果表明,土体硬度、前期土壤含水量、降雨强度相同条件下,土壤侵蚀量随坡度的增大而增加,在25°附近达最大值,之后随坡度的增加侵蚀量略有下降并渐趋稳定;土壤侵蚀量随土体硬度的加大而减小,且降雨强度越大这种影响愈显著;前期土体含水量愈大,土壤侵蚀量呈增大趋势。本研究可为科学评价工程土质边坡的水土流失提供依据。

客土技术在治理公路边坡中的应用

公路建设过程中,原有的土壤和生态环境必然会被破坏。土壤生态环境的破坏会导致很多的边坡灾害,如塌方、滑坡、水土流失等。通过特定的客土工程技术,配制具有特定物理性、化学性、生物性的客土,可以满足边坡被破坏土壤恢复治理需要。在青海省西宁市西塔高速公路南坡试验结果表明,利用客土技术治理公路边坡,收效显著。

高速公路边坡侵蚀沟特性初步研究——以银武高速公路同心至固原段为例

为研究高速公路边坡侵蚀沟的发生、发展规律,该文选择银武高速公路同心至固原段固原立交2.5 km的范围作为研究区段.在2006年6—8月间,根据不同公路边坡类型和防治措施,设置6个观测小区,采用体积量测法,实地调查公路边坡侵蚀沟的发生、发展过程,同时用虹吸式自记雨量计记录降雨量.分析结果表明,研究区沟蚀量与降雨量并没有显著关系,而与平均降雨强度具有一定的相关性,平均降雨强度只有大于9.47 mm/h时才有可能发生沟蚀,而且平均降雨强度越大,产生的沟蚀量越多;当平均降雨强度相当时,降雨量越大,产生的沟蚀量也越多;六棱砖防护措施能防止边坡沟蚀的产生,拱形框架梁防护措施能够很好地控制边坡沟蚀的发育;在同样有六棱砖或拱形框架梁防护下,结合植物措施后,其防护效果更佳.弃土场边坡侵蚀沟发育最为剧烈,一个雨季产生的沟蚀量达9 779.55 t/km2.

10种藤本植物边坡水土保持效应研究

利用坡面人工径流小区,对比了10种藤本植物地的植被覆盖度、径流量、土壤侵蚀量和土壤抗蚀性能。结果表明,与裸地相比,藤本植物可以增加土壤的覆盖度,减少降水的径流量,减少土壤侵蚀量,其中以地枇杷、爬山虎、扶芳藤的效应最为明显;藤本植物还可以提高土壤的抗蚀性,其中地枇杷地崩解所需时间最长,有效根密度最大,水土保持效果最好。

坡耕地边沟水土保持机制模拟研究

坡耕地边沟(简称地边沟)——我国南方丘陵区坡面水系工程措施体系的重要措施之一,在坡耕地的保护与治理中发挥了重要的作用。为了探讨地边沟的水土保持机制,选取了典型紫色土分布区盐亭、遂宁的4个野外试验点,通过野外调查、大田人工模拟降雨试验等方法,开展了11场模拟试验。结果表明:1)地边沟具有很好的减流作用,减流率在14.08%~36.72%之间,平均24.7%;随着降雨强度的增大,减流率减小,耕地土壤厚度是影响地边沟减流效果的主要因素。2)地边沟具有很好的减沙作用,减沙率在31.93%~64.95%之间,平均50.08%,随着降雨强度的增大,减沙率增大。3)由于地边沟对泥沙的沉积作用,B小区(试验小区)输移泥沙中黏粒和细粉粒率比A小区(对比试验小区)平均增加12.85%,而粗粉粒及以上颗粒比A小区平均减少40.21%。地边沟减沙作用随降雨强度的增大而更加显著,比较适合于我国南方降水丰富的丘陵地区。

湖南临湘至长沙高速公路石质边坡的生态防护技术

对于因山体开挖形成的路堑石质边坡的防护,工程界长期以来一直采用诸如浆砌片石护坡等传统措施,使高速公路沿线被破坏的植被无法得到恢复。以京珠高速湖南省临湘至长沙段高速公路为例,通过现场试验,成功地研究开发了一种兼顾工程防护和生态环保功能于一体的石质边坡客土喷播生态防护技术,并在临长高速公路进行大面积推广应用,取得了令人满意的效果。这对改变石质边坡传统的防护措施为柔性的生态防护形式具有重要的现实意义。

几种典型边坡植被的产流、产沙特征

乡土植物灌木化建植是高速公路边坡防护的重要途径。为了探明西南地区5种典型边坡植被配置模式的护坡性能及年际间差异，拟以成渝高速永川段K309＋145~K309＋370处为试验观测区，以景观过渡带（小乔木、地被植物）＋坡面防护带（灌木、草本植物）的群落结构为基础，对比研究2010-2012年间各植被配置模式在自然降雨条件下的产流、产沙特征及年际间差异。结果表明：1）建坪初期，一年生草本植物狗尾草（Setaria viridis）所在的草灌混合群落（M5）生长快、成坪早，在2010年汛期即表现出较强的护坡性能：蓄水、保土能力分别达到59.14%、96.22%，产流量、产沙量（61.2 mm,52.0 g·m-2）也明显低于其它小区（P＜0.05）；狗牙根（Cynodon dactylon）、黑麦草（Lolium perenne）等多年生草本所在群落（M3、M4）成坪迟、生长慢，护坡性能普遍较差。2）在2011年汛期，多年生草本植物所在群落（M1~M4）的护坡性能较2010年明显提高，以M3、M4即苜蓿（Medicago falcate）＋狗牙根、小冠花（Coronilla varia）＋黑麦草最为显著。3）2012年汛期，具有发达根系结构的狗牙根所在群落（M3）护坡性能最强：蓄水、保土能力分别达到80.03%、98.49%，产流量、产沙量分别为32.40 mm、17.67 g·m-2）；M5的护坡性能最差,其产流量、产沙量（62.1 mm,150.33 g·m-2）也明显高于其他观测区。可以看出，在种植密度、建植措施等建群条件相同条件下，植被的护坡性能与其群落结构有关：建坪初期，护坡性能与地上生物量大小正相关（r2≥0.987），后期则与根系重量正相关（r2≥0.998）。

雅砻江官地水电站生态护坡工程初期土壤肥力状况

以雅砻江官地水电站生态修复工程为例,对种植槽客土回填植草技术(ESS)和植被混凝土基材生态防护技术(CBS)在工程扰动区应用初期的土壤肥力状况进行了研究。通过选取4块具有一定代表性的生态恢复边坡样地及一块对照样地,对各样地的土壤肥力相关指标进行了测定,同时应用土壤标准综合级别法分析了土壤肥力的变化。结果表明,4块修复边坡样地土壤中有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷和速效钾含量均高于对照样地,同时土壤肥力水平亦显著高于对照边坡,其中右岸植被混凝土边坡肥力最高。说明生态护坡技术可有效改善官地水电站工程扰动区的土壤环境,其中以植被混凝土护坡技术效益最为显著。

昆明地区土质高边坡稳定性分析

结合昆明国道东连接线支线工程的土质边坡设计,通过工程沿线的工程地质调查,对土质边坡稳定坡高与坡角的相关关系进行了回归分析。采用基于传统的简化毕肖普圆弧滑动面法,根据地质勘察资料确定了计算参数,对典型的一级、二级和三级边坡的稳定系数进行了计算。采用FLAC数值模拟技术,根据现场勘察及直剪试验的结果,确定了各土层的计算参数,采用平面应变力学模型,对工程中高路堑边坡实际断面的整个边坡区域进行了数值模拟计算。计算分析结果表明,FLAC数值模拟与简化毕肖普法的计算结果相吻合,对于土质边坡,坡率对边坡稳定性的影响远大于坡高对边坡稳定性的影响。

西南地区几种典型边坡植被的护坡效益分析

植被对边坡防护有着非常重要的作用,但其防护效果易受配置模式及建植年限的影响。以西南地区5种典型边坡植被配置模式为对象,比较了不同配置模式的护坡性能及建植年限等因素所致的年际间差异。坡上设景观过渡带(株行距分别为0.5m×0.5m,0.05m×0.1m的小乔木、地被植物),坡下为不同配置的坡面防护带(喷播密度为10g/m2的灌木、草本植物):M1为慈竹—野牛草,M2为小冠花—紫羊茅,M3为苜蓿—狗牙根,M4为小冠花—黑麦草,M5为黄荆—狗尾草。测定了成渝高速永川段2012—2014年各植被配置模式在自然降雨条件下的产流、产沙特征。结果表明:(1)建坪初期,狗尾草所在群落(M5)生长快、成坪早,在2012年汛期即呈现较强的护坡性能:蓄水、保土能力分别达到59.14%,96.22%,产流量、产沙量(61.2mm,52.0g/m2)也明显低于其他小区(p<0.05);狗牙根、黑麦草等多年生草本所在群落成坪迟、生长慢,护坡性能普遍较差。(2)2013年汛期,M1—M4的护坡性能较2012年明显提高,以M3,M4最为显著。(3)2014年汛期,具有发达根系的狗牙根所在群落护坡性能最强:蓄水、保土能力分别达到80.03%,98.49%;M5的护坡性能最差,其产流量、产沙量(62.1mm,150.33g/m2)也明显高于其他观测区。相同降雨条件下,边坡植被的护坡性能与群落结构有关,即建坪初期与地上生物量大小正相关,之后与根系重量正相关。

内蒙古中部高速公路边坡植被恢复研究

为探讨干旱半干旱地区的植被护坡效果,为道路边坡植被恢复与重建提供理论与技术依据,依托高速公路建设工程,遵循恢复生态学原理,研究了高速公路边坡植被恢复的生态效果。结果表明:1)护坡植被覆盖度必须控制在一定范围内;2)人工建植的护坡植被群落,在经过一定时间的演替后逐渐趋向当地自然群落;3)植物种的选择一定要结合所在区域的自然环境;4)坡面植被具有明显的防治坡面水土流失的效果。

几种典型道路边坡植被配置模式的护坡效益研究

【目的】通过对自然降雨条件下几种典型边坡植被产流、产沙特征进行分析,揭示不同边坡植被护坡性能的变化差异。【方法】以成渝高速永川段K306+165～K306+390处的公路边坡为试验区,对比研究2010-2012年间5种边坡植被的生长状况以及自然降雨条件下其所在小区的产流、产沙特征。【结果】一年生草本植物所在群落(M5:黄荆+狗尾草)生长快、成坪早,建坪初期(2010年)即显示出较强的护坡性能,而多年生草本植物所在群落却普遍较差;2011年汛期,除M5外,各种多年生草本植物所在群落的护坡性能较前一汛期明显提高,以M4(小冠花+黑麦草)、M3(苜蓿+狗牙根)的增长最快;2012年汛期,具有发达根系结构的狗牙根所在群落护坡性能最强,M5的护坡性能最差。【结论】种植密度、建植措施一致时,植被的护坡性能与其群落结构有关:建坪初期,护坡性能与地上生物量大小呈正相关,后期则与根系重量正相关。

降雨条件下刺槐林边坡稳定性分析

基于野外调查和室内试验分析,该文运用非线性有限元法分析了降雨条件下刺槐林边坡的应力应变情况。结果表明:降雨使得土壤含水量增加,基质吸力减小,边坡的抗剪强度降低,使原本稳定的边坡可能发生边坡失稳;土壤含水量增加,边坡坡角处向坡体内的水平位移集中带范围明显增加,边坡顶部的应力水平变化梯度增加,容易在应力水平变化梯度较大的地方形成滑落面,造成滑坡;林木根系将边坡的应力向土层深部传递,弱化根系层应力,减小土体的应力集中;根系吸收坡体内的水分,使得坡体内非饱和区域含水量增加缓慢,对边坡稳定性有利。