黄土路堑高边坡合理横断面形式研究

黄土路堑高边坡合理横断面形式研究

李炜[1]2003年在《黄土路堑高边坡合理横断面形式研究》文中研究指明由于黄土特殊的性质和复杂的地质、地理因素,在黄土地区修筑高等级公路时,将会遇到大量的深挖路堑高边坡。目前,由于缺乏充分的科学依据和具体的确定方法,在设计黄土地区路堑高边坡时主要是凭经验。本文通过大量的现场调查和资料收集,提出了甘肃省黄土工程地层划分方案和野外判定标准;首次提出了甘肃省黄土自然边坡的不同地质结构模型;统计和分析了甘肃省黄土的土性参数;运用极限平衡法和有限元法对黄土路堑高边坡稳定性进行了分析;推荐了甘肃省不同黄土地区路堑高边坡的断面形式,并结合稳定性、经济性和抗冲刷性能,应用灰色系统理论对其进行评价;最后,提出了黄土路堑高边坡合理断面设计方法和设计步骤。

高德彬[2]2008年在《公路黄土路堑高边坡稳定性研究》文中研究说明随着国家西部大开发的实施,作为带动西部经济发展的交通运输工程(特别是高速公路)已得到优先发展,尤其西部黄土地区公路建设更是得到迅猛发展。在地质背景复杂的黄土地区进行公路建设中,形成了大量黄土路堑高边坡。这些黄土路堑高边坡由于纵断面长、横断面宽、坡高极高,工程量巨大,在经济合理的前提下保证边坡的整体稳定性与坡面稳定性,是工程中需要解决的技术难题。同时,经过近十年高等级公路的运营,对大量黄土路堑边坡的使用状况已有初步的认识,这为研究黄土路堑高边坡的稳定性提供了借鉴。本文依托西部交通建设科技项目“黄土地区公路高边坡防护技术研究(200131800020)”,通过对黄土地区已建或在建公路黄土路堑高边坡的大量野外调查,结合室内外试验和理论计算分析等研究,取得如下主要成果:(1)依据黄土的成因时代、物质组成、结构构造及水文地质等条件,总结出了的黄土路堑高边坡的八大类地质结构类型模型。同时分析了黄土路堑高边坡坡面与坡体变形破坏的特征。这对公路黄土路堑高边坡稳定性分析以及防护工程设计都具有非常重要的实际意义。(2)将现场调查55个典型边坡作为范例,首次建立了以范例推理方法为手段的工程类比数据库,为拟建的黄土路堑高边坡设计提供了设计参考依据。该数据库将变权思想应用到属性权值的计算中,体现了权重对环境的敏感性,计算结果更加接近实际。(3)根据大量调查资料和现场冲刷试验结果,并结合理论计算,总结出了公路黄土路堑高边坡的适宜坡型(阶梯型)和坡面防护措施。同时,结合前人研究成果,提出了公路不同分区、不同地质结构模型的黄土路堑高边坡坡型设计和坡面防护方案推荐表。(4)通过实验发现,钻孔取样对土样有一定的扰动性,参数存在较大误差,本文根据探井取样结果研究,给出了黄土参数的修正公式。另外,根据大量参数统计分析发现:水对直剪试验强度指标的c值影响较大,对?值影响较小。同时经统计发现,黄土的物理指标重度的变异性小。抗剪强度指标c和?值的大范围统计变异性很大,单个工点统计变异性要比大范围统计的变异性小。当采用不同深度的强度指标进行统计分析时,可不考虑参数相关性的影响。物理指标含水量w和重度γ基本符合正态分布和对数正态分布,少数符合极值Ⅰ型分布。抗剪强度指标c和?大部分符合正态、对数正态和极值Ⅰ型分布,少数符合威布尔分布。(5)采用Fredlund非饱和土强度公式,对取自西禹高速某边坡的Q2黄土样,进行基质吸力测试,获得强度公式中相应的指标。并通过对含水量与基质吸力进行回归,得到二者的关系式,可依据含水量计算基质吸力,免去测试吸力的麻烦。(6)根据现场调查的251个黄土路堑边坡,从中选择207个典型稳定边坡,根据公路工程地质法的四个分区,八类地质结构模型,建立了坡高与综合坡度的对数线性相关关系。(7)建立了基于简化Bishop法的Monte-Carlo法的边坡可靠度指标计算方法。对四区八类地质模型共142个计算坡高点,12种强度参数变异系数组合,进行1704次的模拟计算。根据对失效概率Pf与可靠度指标β的变化分析,且考虑目前工程中测试黄土强度变异性的水平,取δc=0.3,δ?=0.15组合作为高等级公路黄土路堑高边坡失效概率推荐的控制因素,取δc=0.5,δ?=0.2作为二级及二级以下公路的失效概率推荐的控制因素,给出了不同分区、不同地质结构模型和不同等级公路的黄土路堑高边坡失效概率及可靠度设计标准推荐方案。

李炜, 郑南翔, 支喜兰, 张小荣[3]2007年在《黄土路堑高边坡断面形式研究》文中进行了进一步梳理由于黄土地貌的独特性,为使路堑设计更安全、更经济、更合理,并与自然环境相协调,正确选择断面形式具有重要的实际意义。目前,路堑高边坡还没有明确的设计标准和方法。文章通过时黄土路堑高边坡的调查和分析,提出了路堑高边坡断面形式建议值,供设计施工单位参考。

刘丰收[4]2010年在《公路黄土路堑高边坡稳定性研究》文中研究指明在地质结构复杂的黄土区进行公路建设,形成了许多黄土路堑高边坡。这些黄土路堑高边坡,一般横断面宽、纵断面长、坡高较高,因此工程量巨大,如何在经济合理的前提下,保证边坡的整体稳定性与稳定性,是工程中需要解决的技术难题。下面就其研究情况进行简单的阐述。

夏连学, 宁金成, 张凤萍[5]2008年在《黄土地区路堑高边坡工后整体稳定性分析》文中认为文章充分认识高路堑黄土边坡的特点,分析工后高路堑黄土边坡稳定性的影响因素,对黄土地区路堑高边坡的稳定性进行后分析评估,是保证路堑边坡稳定、保证公路行车安全与畅通的重要举措。边坡稳定性评价是一项复杂的工作。边坡稳定安全系数因所采用的计算方法不同,计算结果存在一定的差别,边坡稳定性计算应考虑边坡可能的破坏形式。黄土路堑高边坡形式和坡率应根据边坡岩土的物理力学性质、边坡高度等经稳定计算,并结合自然稳定山坡和人工边坡分析综合确定。

梁胜明[6]2016年在《既有铁路黄土路堑高边坡稳定性分析及整治措施》文中研究指明随着西部经济的发展及国家“一带一路”战略的实施,西部黄土地区的铁路建设方兴未艾。受环境条件、技术要求等限制,黄土地区的铁路工程建设不可避免地会遇到黄土高边坡问题,且其中以路堑高边坡问题最为突出,黄土路堑高边坡的稳定性分析和整治技术的合理选取是黄土地区铁路建设与运营面临的首要问题。以陇海铁路下行线K1562+180-K1562+280段左侧路堑高边坡的变形病害整治为研究对象,对该段路堑高边坡的变形病害特征及原因、边坡稳定性及整治措施效果进行了研究,得到如下结论:(1)简要介绍了陇海铁路下行线K1562+180-K1562+280段左侧路堑高边坡的工程概况,包括地理位置、气象水文、降水特征、地形地貌、线路主要技术标准、线路运营情况及主要设备等方面。针对该区域路堑边坡所发生的变形病害,分析了路堑边坡稳定性影响因素,并对病害现场的破坏位移监测数据进行定量分析,通过预测监测点位移随时间的发展趋势,对该路堑边坡的减载抢险措施作出评价;(2)总结了常用的边坡稳定性整治措施,并对路堑边坡整治原则作了简要陈述,以发生边坡变形病害的陇海铁路下行线K1562+180-K1562+280段左侧路堑高边坡的整治为研究对象,提出了叁种可供参考的整治方案,绘制了相应的边坡整治示意图,综合考虑叁种整治方案的优缺点并结合现场施工条件,选取方案叁为最终整治方案;(3)针对原路堑黄土高边坡,运用ABAQUS建立有限元分析模型,采用Mohr-Coulomb弹塑性理论分析边坡稳定性,根据强度折减法计算边坡稳定安全系数,对原路堑边坡极易发生破坏变形病害的区域展开讨论。结果表明,原路堑边坡的稳定安全系数为1.1,小于规范要求取值,当雨水浸润强度折减时极易发生失稳破坏,应采取相应的加固防护措施;(4)针对路堑边坡整治方案建立相应的有限元分析模型,通过对比分析边坡总体的稳定性,对所选整治方案的合理性及有效性进行论证,对最终整治方案的整治效果及优势作出评价。

彭波[7]2011年在《青岛至兰州公路(宁夏境)东山坡至毛家沟段高速公路路基边坡稳定性研究》文中研究表明随着近年来国家基本建设力度的加大,高等级公路建设速度迅猛,公路与边坡防治建设工程中所遇到的岩土边坡稳定性问题也相应增多。在高等级公路边坡的施工及运营过程中,边坡失稳现象却时有发生,且边坡一旦失稳,其往往带来灾难性后果。因此,对高等级公路边坡进行稳定性分析及处治技术研究,制定出有效的防护措施,具有十分重要的理论与工程实际意义。本文对拟建的青岛至兰州公路(宁夏境)东山坡至毛家沟高速公路的边坡稳定性进行研究,首先通过收集、调查该区域涉及的范围、土地面积、地质、气候、气象等数据,对阴湿区现有道路病害进行了详细调查,主要有路堤边坡的沉陷、路堑边坡的剥落、路基边坡的碎落、路基边坡的滑坍、路基沿山体滑动、泥石流、涎流冰等,并对产生病害的原因进行分析。提出了在阴湿地区对于公路工程设计来讲应该有两个不利季节的设计思想,论述了工程施工最好安排在每年的4-6月份,并提出了阴湿区高边坡稳定性评价和可靠性分析都应以滑坍形式进行分析。其次通过对高路堤、深路堑边坡失稳的内、外因素进行分析和多种方法比较,确定了特殊路基边坡稳定性验算分析方法,即采用Bishop法对高路堤边坡稳定性进行计算,对深路堑边坡采用裂隙圆弧法进行稳定性计算。最后分析了稳定系数与粘聚力、内摩擦角、填土高度、边坡坡度的关系,提出了阴湿区高路堤和深路堑边坡结构模型。论文在通过对即将开工建设的青岛至兰州高速公路(宁夏境)东山坡至毛家沟段边坡稳定性项目的研究,对阴湿区49公里高速公路建设提供有益的借鉴,对宁夏公路的发展建设有着非常大的推动意义。

杨建国[8]2008年在《黄土路堑边坡设计技术研究》文中认为在黄土中、低山区修建铁路与高等级公路,受地形、限制坡度、曲线半径等因素控制,不可避免的出现高填、深挖的路基形式,其中尤以路堑高边坡问题最为突出,黄土路堑边坡的稳定性分析和加固方案的选择是黄土山区铁路路基面临的首要问题。本文对黄土的工程特性、边坡破坏形式与模式做了较为细致的论述,总结了目前边坡稳定分析的方法和加固防护技术。常用的边坡稳定分析方法主要有:极限平衡法、有限元法等。由于当前普遍采用的极限平衡法分析黄土边坡稳定时,不能充分考虑黄土垂直节理、裂隙发育等特性和土体内部的应力应变关系,无法反映边坡变形破坏的实际情况。故而本文利用ABAQUS有限元计算软件自带的节理裂隙模型,对边坡的稳定性进行分析,使分析过程更加合理、分析结果更加直观。在边坡加固技术中,结合工程实践对预应力锚索桩板墙等结构加固黄土边坡的技术进行了有益的探索,指出预应力锚索桩板墙、预应力锚索框架等新型边坡加固技术在黄土边坡中有很大的适用空间,为黄土地区深路堑边坡的设计提供了一定的理论依据。本文以在建铁路为依托,深入调查铁路沿线黄土自然边坡和人工边坡的稳定情况,大量收集了铁路沿线黄土的物理力学指标,利用当前铁路工程中常用的计算方法和有限元法对复杂黄土边坡加固方案进行分析比较,提出了适用于黄土路堑边坡的合理的设计方案。

范红英[9]2011年在《黄土边坡剥落病害机理及防治技术研究》文中研究指明基于西部黄土地区大量的公路建设工程实际经验,利用黄土边坡的工程资料和国内外同类研究成果,以黄陵至延安高速公路为依托工程,通过大量的现场调查、室内外试验、理论计算、数值模拟、现场监测等方法,对黄土边坡剥落病害的机理及处治技术展开了较系统的研究,取得了以下研究成果:1.总结了国内外关于黄土边坡剥落病害的研究现状,分析和评价了现有黄土边坡剥落病害处治技术。2.对黄土边坡发育程度进行预测评价,建立了边坡剥落发育程度等级可拓综合评价模型。对黄土边坡剥落的类型及特点作了较全面地总结,分析了黄土边坡剥落的分布规律、影响因素。3.根据边坡开挖导致的应力和位移的变化规律,确定边坡开挖对黄土边坡的影响区范围。利用楔体理论分析了开挖边坡坡体内的应力与变形规律,提出了开挖影响剥落产生范围的方法,揭示出开挖导致剥落病害的机理。4.研究了机械冲击对黄土边坡剥落的影响。运用弹性力学和冲击动力学理论对黄土边坡坡面冲击破碎过程进行了力学行为分析,建立了冲击破碎过程的力学模型,研究了冲击导致剥落的机理。5.采用数值模拟方法研究了在节理裂隙启动、发展和破坏过程以及在冻融作用下,黄土边坡剥落破坏产生的机理及影响范围。6.提出并应用了营养麦草泥+网锚植草处治中、厚层黄土边坡剥落的技术。通过麦草秸秆的加筋、淤泥的黏结、营养麦草泥的保墒及保温、“T”螺旋钢锚固网的固定作用,达到护坡、绿化的目的,使坡面平稳、平定、持久,获得绿化美观、固坡护坡的效果。7.给出了黄土边坡剥落病害综合防治方案。提出了基于熵权的边坡防护多目标优选方法,对防护方案进行比较和选择,找出适合具体边坡的防治方案。工程实例表明,该方法排序结果较准确,可操作性较强。

刘怡林[10]2001年在《甘肃省黄土地区高路堤、深路堑边坡稳定性研究》文中提出在黄土地区修筑高等级公路,由于黄土特殊的性质和复杂的地质、地理因素,许多路段不可避免地出现了高填、深挖的路基横断面,而高路堤、深路堑边坡的稳定性分析是当前面临的主要问题之一。本文通过收集大量的资料,深入调查甘肃省已建工程和自然边坡的稳定性情况,确定了高路堤、深路堑边坡的形状和边坡坡度范围;对原状土、压实土的抗剪强度等力学参数进行了分析;确定了适用于黄土地区高路堤、深路堑边坡的稳定性评价方法,并编写了路基边坡的稳定性分析程序;对黄土土性参数、坡高、坡度等因素与稳定系数的关系进行了系统分析;并结合工程实际,对可能的路基断面形式进行了稳定性分析与评价,提出适用于甘肃省黄土地区特殊路基边坡的合理断面形式,为黄土地区高路堤、深路堑边坡的设计和施工提供了理论依据。

参考文献:

[1]. 黄土路堑高边坡合理横断面形式研究[D]. 李炜. 长安大学. 2003

[2]. 公路黄土路堑高边坡稳定性研究[D]. 高德彬. 长安大学. 2008

[3]. 黄土路堑高边坡断面形式研究[J]. 李炜, 郑南翔, 支喜兰, 张小荣. 公路交通科技(应用技术版). 2007

[4]. 公路黄土路堑高边坡稳定性研究[J]. 刘丰收. 中小企业管理与科技(下旬刊). 2010

[5]. 黄土地区路堑高边坡工后整体稳定性分析[J]. 夏连学, 宁金成, 张凤萍. 公路交通科技(应用技术版). 2008

[6]. 既有铁路黄土路堑高边坡稳定性分析及整治措施[D]. 梁胜明. 西南交通大学. 2016

[7]. 青岛至兰州公路(宁夏境)东山坡至毛家沟段高速公路路基边坡稳定性研究[D]. 彭波. 长安大学. 2011

[8]. 黄土路堑边坡设计技术研究[D]. 杨建国. 天津大学. 2008

[9]. 黄土边坡剥落病害机理及防治技术研究[D]. 范红英. 长安大学. 2011

[10]. 甘肃省黄土地区高路堤、深路堑边坡稳定性研究[D]. 刘怡林. 长安大学. 2001

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