广西宁明膨胀土胀缩活动带特征及滑坡破坏模式研究

通过对南(宁)友(谊关)高速公路宁明下第三系湖相风化泥岩及其残积土路堑边坡的系统地质调查、现场监测,对比研究了膨胀土自然边坡和路堑边坡胀缩活动带的含水率、地温、收缩系数及50 kPa下膨胀量随深度的变化特征,结合对边坡胀缩裂隙与滑坡体形态要素的相关性分析,提出了胀缩活动带滑坡的半定量破坏模式,为有效进行工程处治提供了依据。     

高速公路膨胀土路堑边坡加固设计与施工处理措施探讨

膨胀土具有胀缩性能大、吸水膨胀软化、失水收缩硬裂等特点,国内很多膨胀土路堑边坡容易出现滑坡、坍塌等现象。本文结合工程实例,对浆砌片石防护+土工格栅加筋并且格栅包边护坡综合防护加固处治方案设计与施工技术进行了详细阐述,实践证明,该设计方案取得了良好的施工效果,且经济合理。     

膨胀土滑坡和工程边坡新型防治技术研究

国家重点研发计划项目“膨胀土滑坡和工程边坡新型防治技术研究（2019YFC1509800）”基于蒙脱石表面的分形模型,根据等温吸附理论,揭示膨胀土的水力作用机理,建立了膨胀变形理论和广义有效应力理论,提出了裂隙性膨胀土的剪切强度理论;根据膨胀土边坡失稳特征,将膨胀土边坡失稳滑动分为浅层裂隙控制滑坡和深层结构面控制滑坡,针对两种膨胀土滑坡类型,提出了膨胀土边坡安全性评价方法;将膨胀土边坡防治技术分为三类：分“隔”技术、支“挡”技术和加“固”技术（简称“隔”、“挡”、“固”）。分“隔”技术包括非膨胀性黏土盖层、土工编织袋、加筋反包和防排水结构层,支“挡”技术主要为各类挡土墙,如桩板墙、土工编织袋挡墙等,加“固”技术主要包括抗滑桩、锚杆等;提出了土工编织袋、加筋反包和桩板墙防治技术的标准化设计方法,完成了土工编织袋、加筋反包、防排水结构层和桩板墙的应用示范工程,采用现场全自动实时监测技术,验证了膨胀土边坡防护效果。     

膨胀土路堑边坡稳定性分析方法

在介绍膨胀土的胀缩性、多裂隙性、超固结性三个基本工程特性基础上,将膨胀土路堑边坡划分为潜伏断面滑坡型、弧面渐进破坏型、浅表层滑塌型三种类型破坏模式。针对弧面渐进破坏型边坡,提出了能满足施工初期阶段精度要求的稳定性分析方法。     

膨胀岩土路堑边坡失稳防护

膨胀岩土的胀缩性、裂隙性与超固结性等内在因素和包括气候变化、地下水位变动和开挖卸荷应力释放等的外在因素共同诱发了膨胀岩土路堑边坡的稳定问题,其破坏类型包括湿化性失稳—表层溜塌滑移与风化性失稳—局部坍塌滑动的两大形式,因此,膨胀岩土暴露坡面的防护对策需要合理配置坡面防护技术、坡面稳定构造以及截排水系统。     

浅谈深路堑膨胀土路段处理

北京市六环路6号标K10＋200—K10＋800段为挖方路堑段,土质为膨胀土。施工过程中,受路堑地下水、岩性、构造、坡高的共同作用,该段坡面剥落、溜塌,坡体滑塌、滑坡现象严重。为了保证工程的顺利实施和总工期目标的实现,路基处理采用了土工布包碎石反滤层、边坡使用单向土工格栅加固技术,有效地解决了膨胀土边坡稳定性问题。坡面柔性支护处理后,为防止雨水冲刷,采用混凝土网格进行整体防护,并植草绿化。     

膨胀土滑坡与工程边坡新型防治技术与工程示范研究

中国膨胀土分布十分广泛且与人类活动密集区高度重叠。由于其胀缩性、裂隙性与超固结性（“三性”）特征,膨胀土极易受气候变化和工程活动影响而诱发滑坡灾害。然而,传统的防治技术无法适应具有“三性”特征的膨胀土滑坡与工程边坡治理要求,导致滑坡屡治不止,成为工程“癌症”。“十三五”国家重点研发计划项目“膨胀土滑坡与工程边坡新型防治技术与工程示范研究”紧扣膨胀土的“三性”及其互馈作用,揭示了膨胀土滑坡和工程边坡的失稳机理与关键致灾因子,突破了膨胀土边坡多场信息监测与滑坡灾害早期预警技术,研发了“表-浅-深”一体化的膨胀土边坡韧性生态防护技术,形成了膨胀土边坡防护工程健康诊断方法与快速修复技术,初步集成了膨胀土边坡生态防护综合技术体系并实施工程示范三处。项目研究成果为膨胀土滑坡与工程边坡防治提供了新理论、新技术和新工法,社会、经济和环境效益显著,应用前景广阔。     

非饱和裂隙膨胀土边坡降雨入渗和变形的数值模拟

裂隙是膨胀土的基本特性之一,它的存在直接影响着降雨作用下膨胀土边坡内的含水量、孔压和变形的发展。文章在已有研究的基础上,给出了膨胀土裂隙模拟的方法及裂隙膨胀土边坡的非饱和渗流过程的模拟方法;建立了一个工程实用的膨胀土的胀缩变形计算模型;发展了适用于裂隙膨胀土边坡的雨水入渗过程分析的数值计算方法,编制了相应程序。结合工程实例,模拟了降雨入渗条件下裂隙膨胀土边坡的含水量、孔压和变形演化过程。数值计算结果较好地再现了现场试验结果,初步说明了模拟方法及程序的可靠性。模拟结果表明,在降雨初期,裂隙发育的浅层土体含水量迅速增加,部分区域饱和;延长降雨后,坡面和坡脚形成略深于裂隙发育区的浅层饱和区;裂隙的闭合导致含水量增加减缓,雨水入渗集中在浅层;在延长降雨后饱和区的扩散仍集中在坡面坡脚的浅层土体。裂隙膨胀土边坡的膨胀和软化也集中发生在浅层土体中,这决定了裂隙膨胀土边坡的破坏形式主要为浅表型滑坡。     

降雨诱发膨胀土边坡渐进破坏研究

膨胀变形是膨胀土边坡失稳破坏的重要因素之一,研究分析降雨诱发膨胀土边坡渐进破坏过程具有重要的实践意义。基于膨胀应变与基质吸力增量的线性关系,将膨胀性引入非饱和流固耦合模型当中,建立一种适用于膨胀土工程的非饱和渗流场–应力场–膨胀应变场多场耦合数值计算方法。结合应变软化模型,分析单次降雨诱发下膨胀土边坡入渗过程以及边坡渐进破坏全过程。结果表明,非饱和膨胀土边坡在单次降雨诱发后,坡体发生以坡脚为起始逐渐向坡顶扩展的破坏,具有明显的时间延后性、多层逐级后退式的特点。膨胀土的膨胀性、强度参数对坡体破坏形式具有显著的影响,膨胀土边坡破坏既保留了一般黏性土的共性也呈现出干缩湿胀的特殊性。     

基于BOTDA的土工格栅加筋膨胀土湿胀干缩特性试验

为了研究土工格栅加筋膨胀土湿胀干缩特性,制作了玄武岩纤维土工格栅加筋膨胀土和素膨胀土矩形槽试样,将传感光纤布设在土工格栅上和土层中,进行了湿胀干缩试验,利用布里渊光时域分析仪(BOTDA),得到素膨胀土和土工格栅加筋膨胀土试样在湿胀干缩过程中的光栅应变,对比分析两种土样应变分布特征。试验结果表明:在膨胀土湿胀干缩过程中,随着含水率的变化,加筋膨胀土平均应变变化量和变形小于未加筋膨胀土,反映了土工格栅对膨胀土体变形的约束作用和抑制裂隙发展的效果。     

季节冻土区膨胀土边坡冻害防护综合技术

边坡防护对于季节冻土区膨胀土渠道边坡冻胀破坏和边坡稳定性是非常必要的。通过工程背景和膨胀土特性的分析,认为季节冻土区膨胀土渠坡防护的目标是尽量抑制破坏区的含水率变化幅度,从而保证膨胀土边坡的土体结构不被破坏,抑制裂隙发育;基于对土体的冻胀和膨胀特性理论研究,提出了兼顾防水与排水的综合防护技术,确保防护措施的长效性。     

膨胀土路堑边坡降雨入渗稳定性分析

膨胀土遇水发生软化,导致土体强度降低,降雨入渗对膨胀土路堑边坡影响较大。依据岩土饱和/非饱和渗流理论,利用有限元数值模拟分析软件,通过降雨入渗模型分析,建立膨胀土路堑边坡饱和/非饱和降雨入渗模型,模拟了降雨过程中边坡地下水含水率、压力水头变化规律,分析研究降雨入渗对路堑边坡渗流场及稳定性的影响规律。结果表明:降雨入渗对膨胀土边坡渗透影响仅发生在浅部区域,坡面低渗透性影响雨水入渗效果,裂隙性坡面则入渗稍快;对于低透水性、高基质吸力,短期降雨不至于导致边坡大面积滑塌破坏,边坡滑面只出现在表层,表现为浅层滑动,对深部土体影响不大。为以后膨胀土路堑边坡施工与防护提供一定的理论依据和数据参考。     

谈高速公路膨胀土路堑边坡处理

针对膨胀土边坡的防护问题,结合湖北荆宜高速公路膨胀土路堑段实例,因地制宜地提出防止膨胀土边坡溜坍和滑坡等病害的边坡处理技术,为类似膨胀土边坡处理提供指导。     

增湿条件下膨胀土路堑边坡稳定性数值分析

针对膨胀土路堑边坡增湿破坏现象,以含水率为主要参数来开展其稳定性的研究。首先开展膨胀土膨胀变形试验与抗剪强度试验研究,得到了膨胀土土性参数随含水率的变化规律,然后在正确考虑到地质构造影响的基础上运用有限差分法对坡体进行数值建模和计算分析,并对膨胀土路堑边坡的各种增湿状态进行仿真模拟,编制的分析程序自动实现膨胀土各种土性参数随含水率的同步变化,最后利用强度折减法计算得到了膨胀土路堑边坡稳定性安全系数的变化规律。分析发现,膨胀土路堑边坡稳定性主要是由地质构造和含水率因素共同控制的,在不同的增湿状态下二者对边坡的稳定性有着不同的影响程度。     

锚固技术在砂质路堑高边坡治理中的应用

通过运三高速公路六A合同段砂质路堑高边坡治理工程的施工实践，详细介绍了锚杆框架防护的坡体锚固技术在砂质路堑高边坡治理中的应用，有效地保证了边坡防护工程质量。     

膨胀土路堑边坡破坏研究

从膨胀土路堑边坡的破坏类型和机理出发,论述了膨胀土路堑边坡破坏的原因及处治时应考虑的因素,并对南昆铁路和云南楚大高速公路中出现的路堑边坡破坏问题进行了相关分析,提出了采用柔性支护技术处理膨胀土路堑边坡的思路。     

高原膨胀土边坡支护技术

针对某高速公路膨胀土路堑边坡遇到的问题,从膨胀土特征的角度分析了支护技术的防水、防风化、防反复胀缩循环、防强度衰减的四大原则,并对膨胀土边坡支护技术及应用进行了介绍。为今后的膨胀土边坡支护提供参考。     

膨胀土边坡失稳特征与多维防治技术研究

膨胀土是在我国分布范围较广的一种由亲水性矿物蒙脱石与伊利石组成的高塑性土,其多裂隙性、强胀缩性和超固结性,往往给边坡工程造成滑坡、溜塌、塌陷等灾害,严重影响交通、房屋和水利工程安全。为此,国内外做过很多的处治方法,耗费了巨大的工程费用,但收效并不理想。为了给膨胀土边坡的治理提供更科学合理的理论依据,根据国内外对膨胀土已有的研究成果进行系统分析与评价,提出了膨胀土边坡不宜采取单一的支挡防护措施,应根据膨胀土的成因与微结构特征进行综合治理,以柔性支挡、刚性支挡和植被防护措施的有机结合方为妥当,既能对膨胀土边坡的灾害治理起到长期、有效的作用,又可取得绿化工程环境的双重效果。     

膨胀土渠道边坡的破坏与防治对策

膨胀土边坡的破坏在工程中极为常见,它是岩土工程的一个难题。当前对其破坏形式和破坏机理仍未形成统一的认识,影响了问题的解决。在对膨胀土地层结构分析的基础上,通过两个大型的现场试验,并结合许多滑坡实例,概括出膨胀土坡两种典型的滑动形式,即浅表层的膨胀型滑动(塌坡)和中深部的裂隙性滑坡,对膨胀土边坡的破坏有了新的认识。并分析了滑动的机理和影响因素,并对相应的处治对策提出了建议。     

膨胀土路堑边坡病害处治

结合某膨胀土路堑边坡集群发生的病害现状,阐述坡面膨胀土性质的变化分布特征和营力作用下的风化程度变化分布特征的耦合效应是病害的内因;提出了新开挖膨胀岩土路堑边坡失稳机制的时程演化概念模型,揭示了开挖坡址部高应力剪切塑性区与相对更强风化效应形成的牵引式塌陷破坏是结构性滑动失稳的主要形式。结合膨胀岩土边坡稳定可控的变形可以有效补偿边坡失稳(膨胀或超固结)荷载水平的机理,优化了护坡支撑结构刚度设计方法,提出了压脚稳定结合综合坡面护坡体系的既有高速公路膨胀土路堑边坡失稳病害处置措施,工程实践证明处治效果良好。