堆积体陡斜坡路基滑坡机制及其处治对策

堆积体陡斜坡路基作为山区高速公路特殊路基设计的重要内容,受到国内外工程技术人员和相关学者的高度关注。针对山区高速公路堆积体陡斜坡路基病害频发的现状,以国内某山区高速公路典型路段为研究对象,从地形地质条件、路堤填筑、边界内建(构)筑物状态、施工方案与设计文件的差异等方面对堆积体陡斜坡滑坡机制进行了深入的分析和研究。陡斜坡地貌、坡脚临空、人为堆载等是堆积体斜坡失稳的关键因素,地表植被和原始水系的破坏将加速滑坡的形成、加剧致灾程度。针对性的提出了"上部减载、中部封水、下部固脚"的综合处治措施,多年的变形监测表明:该措施经济有效、安全可靠。     

多年冻土区高速公路路基新结构工程示范研究

为研究适用于多年冻土区高速公路的路基调控结构,对片块石-通风板复合路基、强制弥散式通风路基、通风管路基、单向导热路面-片块石路基4种新型结构,依托共玉高速公路进行了宽12.25 m的分幅示范研究。依托花大高速公路,对填土路基进行了宽24.5 m的整体式路基示范研究。研究结果表明:5种路基结构都能满足高速公路大尺度路基的调控要求,在示范过程中对其工程可行性进行了论证,提出了每种新结构的施工关键技术和控制指标,显著提升了施工效率和质量,通过2年的通车运营,示范工程全段整体技术状况良好,5种新结构目前已在青藏高速公路勘察设计中应用。     

椅式桩板结构地震响应分析与简化计算方法研究

椅式桩板结构在高陡边坡路基工程中应用广泛,研究其高烈度地震下的响应特征对抗震分析具有重要意义.以拟建川藏铁路某斜坡椅式桩板结构路基支挡工程为背景,建立有限差分三维数值计算模型,研究了结构的静、动力学响应特性,分析了结构最不利状态响应物理量的取值方法,探讨了结构传力分担机制及重要受力部位,提出了结构地震响应简化计算方法....     

顺层陡倾斜坡力学模型及变形破坏机制分析

以拟建于贵州省普安县与水城县的交界处的河洋拱桥南拱座斜坡岩体为研究对象,该拱桥南北横跨北盘江,南拱座通过扩大基础坐落于斜坡中厚层灰岩岩体中,该斜坡由顺层陡倾岩层组成,该区是明显的深切峡谷地貌。河洋拱桥南拱座所在的斜坡岩体受到不同期次地质构造作用,形成了多个小型褶皱构造,由河谷向内依次由背斜、向斜、背斜、向斜、背斜、向斜构成的复式褶皱基本形迹组成。岩质边坡作为一个工程地质系统,在漫长的历史过程中一直处于稳定状态,即系统处于平衡状态,但是当该系统的平衡被打乱,即可能发生边坡失稳。通过对野外地质现象的分析,总结归纳出该区斜坡的变形破坏模式属于一种顺层陡倾斜坡的倾倒变形破坏,采用数值模拟方法确定了其变形破坏的机制,从而为指导后期设计及施工,提供了一定的地质支撑。     

喜马拉雅山区公路桥涵病害类型及特征研究∗

以喜马拉雅山区公路桥涵作为研究对象,基于现场典型病害调查数据,系统论述了喜马拉雅山区公路桥涵病害类型、发育特征以及影响因素,提出了相应的病害整治措施建议。调查结果显示,喜马拉雅山区公路桥梁上部结构梁板铰接缝与翼缘渗水泛碱病害和桥面铺装病害较为普遍,病害率分别为 25% 和 42%。下部结构的桥墩病害主要表现为基础冲刷(12.5%)、桥台台前护坡和耳墙破损(25%)以及桥台背墙渗水、腐蚀、掏空(29.17%)。桥梁附属构造物常见病害为伸缩缝病害、锥坡病害以及导流工程病害等,其中 62.5% 的桥梁病害出现在伸缩缝位置。涵洞的主要病害主要有涵洞盖板和翼墙开裂倾斜、涵洞进出口堵塞、波纹管涵断裂以及涵背跳车,并且大约 60% 的涵洞病害位于多年冻土区涵洞进出口位置。公路桥涵工程病害主要是由于环境因素(气候环境、地形地貌、人类活动)和工程因素(设计、施工、养护、建筑材料)所致。因此,建议建立喜马拉雅山区公路桥涵病害数据库,形成 “空-天-地”一体化综合监测系统,研发病害防治新技术,做好定期养护维修,提高公路桥涵的服役性能。     

路肩桩板墙受力特性的室内模型试验研究

在高陡峡谷区,路肩桩板墙作为一种普遍使用的支挡结构,具有施工方便、造价较低、外形美观的特点。但由于板挡墙结构的复杂性以及高陡边坡的支档难度,该结构的受力特性尚不完全明确。以相似比1∶25建立了路基边坡模型,通过室内模型试验,模拟并研究了不同工况下桩板墙的受力状态和位移大小以及土体压力随试验步骤的变化,根据试验结果对高陡边坡的变形与破坏机理进行了分析。     

山区高速公路省界站场大型堆积体滑坡综合处治关键技术研究

受地形条件限制,山区高速公路省界站场通常利用路线两侧的斜坡台地或阶地展布,以减少大规模的高填深挖。但因省界站场规模庞大,场平过程不可避免要采取填筑,稍有不慎,即会诱发滑坡灾害,尤其是大型堆积或崩坡积形成的台地或阶地。滑坡的处治不仅费用巨大,还会影响到项目的总体进度,甚至关乎到高速公路的如期通车。针对近年来山区高速公路省界站场滑坡事故多发的现状,本文在大型站场滑坡灾害处治实践中总结出了一套简单有效、安全可靠的滑坡灾害处治方法,即单排抗滑桩联合地表截排水和地下引排水;其关键技术是如何确定抗滑桩最优支挡位置,使得桩前滑体剩余下滑力由抗滑桩承受后,桩后滑体在最不利工况下自身能恰好稳定,克服双排或多排桩造成的处治费用过高,施工风险大、周期长等不利因素。该方法经已通车高速公路主线站场滑坡灾害治理的验证,效果显著,具有成熟的理论基础和可靠的实践支撑,可为类似工程提供借鉴和参考。     

基于GIS的山区高速公路运营防灾管理系统——以西昌至田房高速公路为例

泥石流、滑坡等地质灾害是影响山区高速公路运营安全的主要因素之一。采用GIS技术建立山区高速公路运营防灾管理系统技术结构框架,提出了该管理系统应具备三个主要功能,即：对各个泥石流、滑坡工点的管理分析以指导工程设施的施工和维护,对雨情的分析以确保行车安全和如何在灾害发生后进行及时、有效的抢险救援。并将其应用到对西昌一田房高速公路的管理上,为该高速公路的安全运营提供决策支持。     

京九线淮滨-光山段路基病害及其防治对策

以京九线淮滨-光山段路基为例,通过现场调研,综合分析了该段路基病害的类型及其成因,并结合典型工点,重点研究了各种病害的整治方法,提出了路基病害的防治对策.     

新疆昌吉硫磺沟K0+500处路基滑塌病害成因分析及处置对策

针对新疆硫磺沟路基滑塌灾害的成因进行分析,并根据分析结果制定相应的处置对策。运用有限元模拟软件ANSYS对采用4种不同宽高比f值的半填半挖路基进行数值模拟分析,从而确定台阶宽高比f值与半填半挖路基位移场、应力场和路基稳定安全系数的关系。结果表明:台阶宽高比f值在一定范围内不仅对半填半挖路基变形量具有减幅作用,还使其应力最值具有减小的趋势;最根据不同台阶宽高比对路基变形量和稳定安全系数大小的影响发现最合理的台阶宽高比f=2.5:1,并且在此台阶宽高比值下铅丝石笼护坡可以发挥出最大的价值。该研究成果可有效地解决硫磺沟路基滑塌灾害,并为未来的山区公路斜坡高路基设计提供了新思路。     

斜坡软弱路基稳定性分析的修正瑞典条分法

斜坡软弱路基的滑塌形式与水平软弱路基相比,具有明显的易滑动性和非对称性.为了反映斜坡软弱路基与水平软弱路基失稳机理的区别,对两种路基形式进行离心机试验,证实了斜坡软弱路基的失稳的非对称性,因此在稳定性分析中要考虑势能差和非对称的影响.为了提高条分法在斜坡软弱路基稳定性计算的准确性,提出一种考虑不同倾斜角影响的修正瑞典条分法,引入反映势能差影响的"影响力"和反映滑动体外路堤填土重量的"附加力".将瑞典条分法、修正瑞典条分法与有限元强度折减法对工程实例的计算结果比较分析,结果表明:(1)在稳定性分析中,斜坡软弱路基需要考虑势能差和非对称的影响;(2)"附加力"在各土条上的分布形式进行简化后,其计算结果与采用强度折减法进行的有限元计算结果较为接近;(3)按瑞典条分法计算出的安全系数比修正瑞典条分法偏大53.5％、比有限元强度折减法偏大50.5％,而修正瑞典条分法与有限元强度折减法计算结果只相差不足2％.     

高边坡桥墩倾斜机理分析与安全性评价

高陡边坡桥墩同时承受上部结构传递的竖向荷载和桩周土体的侧向压力,墩柱受力性能复杂,易出现病害,影响桥梁安全。结合某高速公路桥墩倾斜的工程实例,对高陡边坡桥墩倾斜的机理进行分析,并对倾斜桥墩的安全性能进行评价。通过考虑边坡土体和桥墩的相互作用,采用数值方法对高陡边坡桥墩的受力特征进行研究,分析了墩柱倾斜和开裂的机理,并基于不同荷载下墩柱的内力组合,对墩柱的承载力进行评定。结果表明,边坡潜在滑移面受扰动后产生的坡体推力是引起墩柱倾斜的主要原因,坡体推力与车辆荷载及汽车制动力组合后,桥墩的承载力将不能满足设计要求。     

秦岭山区某路基沉陷成因及对策

路基坍塌是秦岭山区公路的主要病害之一.以108国道K1561+250段路基沉陷为例,结合工程地质和水文地质条件对其形成的原因进行了分析,认为该段路基的沉陷与地下水和气候条件有密切关系.在考虑暴雨对坡体影响的基础上,对该坡体进行了稳定性计算评价.以此为依据,确定了锚固工程辅以排水的整治方案,并按工程要求进行了整治设计,经工程整治后检验,该方案起到了稳固坡体的作用.     

山区沿河路基水毁灾害风险定量评价方法

针对山区沿河路基水毁灾害风险的定量评价问题,对风险评价体系进行了论述。借助"信息熵"模型,提出了山区沿河路基水毁灾害的危险性定量评价方法及危险性分级。从承灾体自身抗灾能力和区域抗灾能力两方面,建立了承灾体自身易损性和区域易损性分级,结合承灾体的暴露性分级,提出了山区沿河路基水毁灾害承灾体的易损性评价方法及易损性分级。根据山区沿河路基水毁灾害危险性和易损性分级,建立了风险评价矩阵,并对风险进行了分级。通过实例分析,证明该方法可以较好地解决山区沿河路基水毁灾害风险的定量评价问题。     

青藏工程走廊道路工程阴阳坡效应研究现状及展望

青藏工程走廊整体呈东北-西南走向,加之青藏高原强烈的太阳辐射及大气透明度高,导致廊内路基工程存在显著的"阴阳坡"效应。在阴阳坡热效应作用下,路基阳坡路肩沉降变形普遍大于阴坡路肩,由此引发包括路基倾斜、边坡滑塌、纵向裂缝等一系列路基路面病害问题,严重影响了路基工程的长期稳定性,大幅增加了工程后期运营维护成本。针对这一问题,从青藏工程走廊阴阳坡效应的成因、阴阳坡效应作用下路基体冻融过程及地基温度场分布、路基的横向差异沉降变形、阴阳坡效应相关路基路面病害以及防控措施5个方面系统论述了目前的研究和工程实践现状,并结合阴阳坡效应的量化研究、防治措施的有效性等方面就未来需要开展的研究工作进行了展望,以期为青藏工程走廊内路基工程的建设与维护提供参考。     

山区灾害滑坡风险非线性预测研究

传统山区灾害滑坡风险预测方法,对山区滑坡风险进行预测与分析同时,存在预测响应滞后以及预测准确率较低问题。提出山区灾害滑坡风险非线性预测研究方法。基于山区灾害滑坡影响因素,构建非线性斜坡系统,对斜坡单元进行量化分析,完成滑坡非线性动力学模型设计。利用该动力学模型与时间序列的研究,对滑坡形态与时间影响进行综合分析,判定危险滑坡源,对其进行空间相分析,完成山区灾害滑坡风险非线性预测。实验数据表明所提非线性预测方法相比于传统预测方法,响应时间提升96.18%,准确率提升48.95%。     

西部山区深埋特长公路隧道综合勘察技术研究

西部山区深埋特长公路隧道大多面临极其险峻的地形、极其复杂的地质和极其艰巨的施工条件等建设条件,是控制高速公路规划、设计、施工及投资的关键性工程,也是高速公路勘察设计工作的重点和难点。该文针对特长深埋公路隧道存在的主要工程地质问题,提出应在加强宏观地质分析和发挥传统勘察技术优势的基础上,创新勘察方法,积极采用遥感航测、无人机探测、三维激光扫描、综合物探、深孔绳索取芯钻探、硐探等勘察新技术,重视施工全过程的地质工作,加强综合分析与评价的综合勘察技术。为提高特长深埋隧道的综合勘察能力和水平,更好地服务于工程设计、施工及建设管理,提供了可靠的地质技术保障。     

高速公路下伏富水多层采空区注浆处理技术研究

采空区的治理是矿区工程建设关键问题之一。以京福高速公路徐州东绕城某多层富水采空区注浆充填法治理工程为依托,研究了注浆法处理多层富水采空区的设计方法、施工技术,重点包括治理范围确定、浆材配合比设计、布孔原则、成孔工艺、注浆工艺及控制技术等,确定了浆液扩散半径、单孔注浆量和终孔标准等注浆参数,为该种特殊条件下的采空区处治提供了科学的设计及施工技术方法、技术参数等。     

山区线性工程地质灾害风险动态评价方法及应用

线性工程的路线长(如输变电、道路、管线工程等),特别是在地质环境条件复杂的山区,工程建设及运营期间遭受地质灾害威胁的风险大,防范管理的难度大,进行动态评价是防范风险的有效途径,也将是今后研究的主要趋势。结合藏中电力联网输变电工程地质灾害风险管理,提出了基于InSAR监测技术、考虑斜坡活动性的地质灾害风险动态评价方法。该方法构建了考虑斜坡活动性的危险性评价指标体系,建立了可以动态更新的加权信息量评价模型,针对电网工程输电塔位这一核心易损目标,初步实现了山区线性工程地质灾害风险动态评价,最后采用历史灾害分布和ROC曲线对比验证了评价方法的可行性,对于山区线性工程建设风险管理具有推广应用价值。     

华南典型路基红黏土动力学特性动三轴试验分析

红黏土是华南地区典型的路基土类之一,其长期循环荷载作用下的动力学特性目前研究不多。利用室内动三轴试验,对4类重塑红黏土样的动应力应变关系、动应力累积效应、以及循环门槛应力比展开研究。研究结果表明:密实度对红黏土路基强度的影响远大于路基红黏土含水量的影响;正常运营条件下,长期车辆荷载导致的路基竖向变形与加载次数之间呈现稳定型关系,因此不会导致红黏土路基过度变形而诱发路基失稳等病害;华南地区红黏土反复荷载下其循环门槛应力比一般处于40%～50%之间,建议取值为45%。