抗滑桩加固斜坡软弱地基路堤的数值模拟

在路堤荷载作用下,斜坡软弱地基易产生侧向变形过大、滑塌失稳等病害。路堤下坡脚处采用钢筋混凝土抗滑桩,以有效限制地基侧向变形,是斜坡软弱地基路堤的核心设计原则。采用三维快速拉格朗日有限差分法,经与室内土工离心模型试验成果对比、校核,建立抗滑桩加固斜坡软弱地基路堤的精细化数值分析模型,研究抗滑桩桩距、桩长、桩身弹性模量、桩身横截面尺寸及桩位等设计参数对其内力、变位的影响。研究表明：下坡脚处实施抗滑桩可显著约束斜坡软弱地基侧向变形;需综合考虑桩身受力、经济性、施工等因素确定合理的桩距;桩长应深入滑移面以下,但随着桩长的增长,加固效果增长不明显;随着桩身弹性模量、桩身横截面尺寸的增加,抗滑桩的加固效果得到一定提高;抗滑桩宜设置在下坡侧路堤边坡的中部。     

高速公路工程中粉喷桩复合地基最大侧向变形研究

分析了粉喷桩复合地基路堤填筑过程中最大侧向变形发展的特性,确定了坡脚处最大侧向变形与路中沉降呈双直线的关系,坡脚处最大侧向变形在大部分填筑过程中与路中沉降呈 0.115的关系。对比分析了粉喷桩复合地基和天然地基侧向变形发展规律的差异,并基于复合地基理论分析,认为导致它们差异变化的原因是粉喷桩复合地基桩-土应力分担比的变化。     

EPS技术及其在道路路基和桥台填筑中的应用研究

分析道路路基沉降、桥头跳车的原因及其对道路和行车的影响,论述软土地区道路病害发生的原因,提出EPS填筑路基可以从根本上解决桥路的差异沉降与路堤的残余沉降,达到防止桥头跳车以及台后填土与地基位移对桥台的侧向作用之目的。EPS填筑路堤可极大减小对地基的压力,其沉降、变位皆小,稳定性好,具有良好的推广价值和运用前景。     

高速公路超软土地基的真空预压加固研究

某高速公路采用了真空预压法加固高填方路堤的超软弱土地基。试验表明：与常规堆载预压法相比,采用真空预压法工期节省1/4,路堤实际填高6.2 m的超软弱地基土在预压3个月后,其固结度大于95 %,路基沉降量却减少1/3;地基土强度平均增长1.5倍;路堤填筑期侧向挤出的日均位移量小于0.2 mm/d,路堤地基一直处于稳定状态。预估的路基工后沉降均小于20 cm。由此得到的实践经验,可以在其他类似工程中推广应用。     

土工织物加固软土路堤的有限元分析

采用有限元方法对土工织物加固软弱地基路堤的力学机理进行了研究.通过比较路基加筋和未加筋两种情况研究了土工织物的加固机理,结果表明土工织物对于提高路堤填筑高度、减少路堤侧向位移、均化路堤沉降以及加速超孔隙水压力消散有显著的效果.加筋路堤中土工织物的轴力受填筑高度、超孔压消散速度和接触面系数等因素的影响,路堤填筑高度和施工进度的控制有利于土工织物抗拉强度的发挥.对路堤安全系数的研究分析表明传统的极限平衡法验算路堤稳定性偏于保守,采用有限元方法能较好地反映土工织物的加筋作用,可以优化工程设计.     

襄荆高速公路软弱地基高路堤填筑控制试验研究

软弱地基路堤填筑高度一般小于5 m,需时较长而影响工期,襄荆高速公路软弱地基路堤填筑高达8 m,加快施工进度与保证施工安全成为一大技术难题,为此进行了一系列的试验研究.现场详勘和试验表明该软弱地基存在1～1.5 m厚的硬壳层及下卧砂卵石层且原状土十字板剪切强度较高(Su = 44 kPa),有利于加快填土速率;选取了塑料排水板及砂垫层加土工格栅的软弱地基处理方案;基于排水条件得到了较大改善,经试验,证明适当降低规范要求的沉降控制标准是可行的.据此,根据监测数据进行动态调整后,填土速率得到了较大提高,施工安全也得到了保证;路堤填筑到设计高度后,通过堆载预压试验,对工后沉降预测值进行了验证,取得了良好的效果.     

内-宜高速公路K96+800～K99+380路基病害成因分析及防治方法探讨

内宜高速公路K96＋800－K99＋380地处四川盆地南部构造剥蚀丘陵区，穿越多个山丘和谷地，造成该段路基有人工填筑土、第四系淤泥质土等不良地质体，因而形成该段略基病害为过量沉降及沉降差和侧向挤出及局部坍滑两种类型。造成这种病害的原因是该路段局部填筑区地势低洼，自然排水困难，填筑土高度大、宽度大，未能真正压实固结。淤泥质土天然孔隙比大，为高压缩性土，且厚度大、埋深大。二者抗剪强度低，承载力低，是产生路基过量沉降及沉降差的主要原因。除上述原因外，由于高速公路加荷速率快（路堤施工速率快），路堤接近或达到极限高度，附加剪应力高、荷载宽度大等是造成路基侧向挤出和局部坍滑的主要原因。对以上的两种路基病害治理采取压浆、旋喷及粉喷桩相结合，上部路堤筑土体采取压浆加固，下部淤泥质土等软弱土采取深层搅拌桩（旋喷及粉喷桩）加固。二者结合还可对治理区产生群桩效应，同时提高地基土的密实度，防治路基侧向塑性挤出和坍滑。     

路堤下软土地基侧向位移与沉降关系分析研究

总结了软土地基下侧向位移的研究现状,从路堤中最大侧向位移和路中沉降之间的比例关系出发进行了分析研究。利用有限单元法,建立了路堤下软土地基的计算模型。计算结果表明,在路堤填筑期间最大侧向位移和路中沉降的增量大致相等,而在固结期两者的比例关系在0.14左右。不同的加载方式在数值上也有所不同。计算结果对路堤下地基侧向变形的计算分析具有一定的指导作用。     

膨胀土斜坡地基路堤失稳破坏有限元极限分析

膨胀土斜坡地基上进行路堤填筑时,由于膨胀土层遇水后强度极度降低,极易形成软弱夹层,造成路堤沿坡体倾斜方向整体滑动甚至垮塌。采用有限元极限分析方法对一般斜坡地基上路堤和易于产生软弱夹层的膨胀土斜坡地基路堤进行稳定性分析。结果表明：采用有限元强度折减法,不需任何假设,即能得出路堤的稳定安全系数和滑动面,是进行膨胀土斜坡地基上路堤稳定性评价的有效方法,适于在复杂地质条件下路堤稳定性分析中推广应用。     

基于倾斜软弱地基的填方工程特性分析

基于有限元方法,以水平软弱地基为参考,对比分析了倾斜软弱地基上路堤分阶段填筑过程中的水平位移、竖向沉降、稳定性等参量的变化规律。分析表明：当地基倾斜时,水平位移沿倾斜面向下发展,并在下坡脚处取得最大值,这明显不同于地基水平情况下水平位移基本按中心轴对称分布的规律。倾斜软弱地基的破坏模式为沿地基倾斜方向向下滑裂破坏,其稳定性明显低于水平软弱地基。计算还表明,抗滑桩使地基体内水平位移增量大大减小,抗滑桩后方的水平位移增量急剧降低。抗滑桩约束了倾斜地基体内水平位移的发展,阻碍了路堤沿地基倾斜方向向下滑裂破坏的趋势,提高了路堤的稳定性,是一种加固倾斜软弱地基的有效方法。     

汶川地震触发大光包巨型滑坡基本特征及形成机理分析

大光包红洞子沟巨型滑坡是汶川地震触发的最大规模滑坡,其体积达7.42亿m3, 堰塞坝高达690m,是我国已知的最大规模地震滑坡和最高的滑坡堰塞坝,也是目前全世界已知的为数不多的几个方量在5亿m3以上的超大规模滑坡之一,其高达690m的滑坡堰塞坝为目前世界最高的滑坡坝。滑坡位于发震断层上盘,距发震断裂映秀北川断裂不足7km。震前斜坡为三面切割的孤立型山脊,相对高差达1500m;斜坡岩层走向与坡面近于垂直,层面延展性极好,构成滑动面形成的基础。调查和分析表明,斜坡的临空条件和贯通性好的灰岩层面是滑坡产生的基础;而高强度和长持时强震地面运动是导致滑坡产生的根本因素。滑坡产生的机理和过程可分为以下4个阶段:即坡体震裂、松弛和解体阶段、高速溃滑阶段、震动堆积阶段、二次抛射和碎屑流堆积阶段。失稳高速下滑的坡体,形成了沿主滑方向长4.2km,宽2.2km的堆积体,高速流动的碎屑流越过下游侧风波岩山脊,沿红洞子沟形成了长1km的碎屑流堆积区。     

地下采掘环境效应的一个特殊实例——韩城电厂地基隆起机制及其控制措施

韩城电厂地基隆起变形 ,自 2 0世纪 80年代初发现以来 ,迄今已有近 2 0a的持续变形史 ,前后实施过两次工程整治。首次整治基于该变形为一滑坡的前缘隆起 ,采取了抗滑桩、削方减载等措施。但整治后多年监测资料表明 ,变形并未终止 ,且两度上隆速率剧增为整治前的两倍。 1995— 1996年实施了以排水为先导的应急整治 ,在此期间 ,进行了地质勘察、相似材料模型模拟、离散元数值模拟等多项研究工作 ,从而对变形机制获取如下新认识 :大面积采空区直接顶板坍落后 ,坍落带上覆砂泥岩层就成为一个承受巨大上覆荷载的复合板梁 ,板梁的下陷弯曲变形伴有向山前方向发展的砂泥岩层之间的层间错动、离层和岩体扩容 ,从而产生了对厂区下伏基岩的侧推效应 ,侧推力使厂房地基下伏近水平砂泥岩层产生向上弯曲隆起的蠕动变形。显然 ,这是地下采掘引起的表生时效变形。一些人为因素引起的孔隙水压力升高 ,加剧了变形。采取排水措施后已将变形速率降至低于历史最低且建筑能够承受的水平。     

路堑边坡平面滑动演化过程及远程滑动机制的模拟与分析

永宁高速公路K117滑坡路段原为在泥质粉砂岩单斜地层内开挖2级形成的路堑边坡,开挖后产生典型平面滑动,在中部滑床形成长约25m的滑动槽,产生最远达35m的远程滑距,其成因机制复杂。本文在对滑坡基本特征及孕育过程开展详细调查研究的基础上,采用节理有限单元法对该滑坡经路堑开挖导致高位坍滑、刷方变更后触发高速远程滑塌、滑塌后壁残留滑体牵引松动,以及对其实施卸载、支挡回填及锚固的治理过程开展数值模拟,再现了该滑坡孕育发展全过程及其稳定性演化规律;分析了该边坡破坏的平面滑动机构及滑动面的物理力学特征,论述了该类滑坡启动高速远程滑动的开挖松弛致滑机理和裂隙充水致滑机理,最后提出了预测及治理该类滑坡的6点建议。研究表明,在单斜地层开挖路堑,使顺倾向软弱结构面临空暴露时,可能诱发边坡整体卸荷松弛,产生较大的不平衡滑坡推力,而卸荷松动产生的张裂隙导致滑坡对降雨入渗十分敏感,不平衡力和裂隙水压力的共同作用可迅速剪断滑面,伴随势能向动能的转化,产生高速远程滑动。     

水泥与生石灰处理吹填土对比试验研究

吹填土是由水力吹填形成的,颗粒很细,固结性能差,吹填以后要经过很长时间才能自然沉积固结,待表面形成硬壳后方可进行加固处理,因此,缩短沉积固结时间,使吹填土尽快地从泥浆状态转变为具有一定承载力的地基,是亟待解决的问题。在室内进行模拟加固方法的沉降柱试验,对吹填土加添固化剂以加速其沉积固结。固化剂主要选用水泥和生石灰,对两种添加方式的机理及固结效果进行详尽的分析和研究,初步找出加固效果产生差异的原因,从而揭示其固化机理,为吹填土地基的加固提供一种更加经济可行的方法。     

硫酸腐蚀填土地基的勘察与地基处理

本文为一硫酸腐蚀填土地基勘察、设计、施工实例总结。受硫酸腐蚀填土厚6—10m,松密不均,强度低,容许承载力值(6—13)×10kPa,不宜作天然地基土。填土下为不透水亚粘土层,pH为3.7的酸性废水被滞留在填土中,地下水位离地表最浅处仅1.5m。酸性地下水具结晶及分解性复合侵蚀性。对于这种地基土地基处理目前尚无章可循。该地基处理采用强夯加固填土、挖砂石盲沟降低地下水位、疏通排污管道,切断地下水补给来源等方案。地基处理后施工勘察,进行动力触探,静力触探、标准贯入试验及现场荷载试验,搜集各种数据,提供设计依据。经采用防腐措施、基础浅埋进行建筑施工,建筑物经4年仍无异常变化。     

长江三峡地区汉代以来人类文明的兴衰与生态环境变迁

巫山张家湾遗址考古发掘结果表明,研究区汉代曾有较发达的农业及手工业活动。陶窑和废铁渣、废陶坯及大量陶片、汉代砖瓦的发现充分表明当时的手工业活动已具相当的规模。铁锸等铁制农具及猪、马等家畜骨头的发现表明农业已相当发达。孢粉分析表明当时植被主要以草本植物为主,木本植物较少,地面植被呈退化趋势,生态环境恶化。地面植被的减少导致地表侵蚀的增强,大量碎屑物质从赵家坡山上冲刷下来,破坏了当时人类赖以生存的环境,人们被迫迁徙。该文研究结果还表明,在利用孢粉分析的手段恢复古环境演变时应考虑到人类活动的影响,须与其它指标相互印证,才能得出合理的结果     

川东红层区巴南广高速公路滑坡高发成因分析

研究目的:巴南广高速公路位于地形地貌平缓、基岩产状近水平、构造相对简单的川东红层地区,线路修建时滑坡病害频发,其中工程造价超过10万元的滑坡达192处,工程治理费用约4亿元,严重影响了高速公路的正常建设。基于此,笔者依据咨询的这192处滑坡建立样本数据库,对滑坡高发的成因进行分析,以期能为今后类似红层区的高速公路的安全、经济修建提供借鉴。研究结论:(1)以富水粉质粘土为主的堆积体滑坡是项目区滑坡主要类型,且以小-中型滑坡为主,滑坡密度大,治理费用高,这是项目区滑坡的主要特征。(2)红层区特殊的地质环境是滑坡高发的基础,主要体现在地表广泛分布的可塑-软塑状粉质粘土和下伏的富水砂泥岩地层对工程扰动敏感,易使坡体在开挖卸荷和填方加载后,利用土岩交界面和最大剪应力形成的同生滑面产生堆积层滑坡、在近水平产状的砂泥岩中形成平推式、错落式和破碎岩质滑坡。(3)欠合理的设计对滑坡高发具有控制作用,主要体现在地质选线贯彻较差,路基填挖规模偏大而使坡体防护工程针对性差,造成大量工程滑坡的出现,且处治设计周期过长,使滑坡范围不断扩大。(4)施工方责任心欠缺,不合理的工程开挖或填方是滑坡高发的重要因素。     

就柿竹园钨多金属矿床与岩体的关系试论千里山花岗岩的成矿机制

千里山花岗岩为一单一岩浆作用旋回形成的复式岩体。对柿竹园矿床与千里山岩体关系的研究表明,本区主矿化发生在第一期花岗岩固结之后,而完成于第二期花岗岩就位之前。它们的这种关系显然不能用伴随源岩的多次熔融矿质逐步富集的复式岩体成矿机制或简单的岩浆结晶分异作用来解释。本文提出一种新的可能机制——“岩浆分异构造筛”机制。它对于解释单一岩浆族回复式岩体成矿也许是适宜的。     

三峡库区康家嘴滑坡破坏过程及演绎研究

三峡库区康家嘴滑坡是在其老滑坡泥石流的前缘堆积扇体中形成的新滑动变形体。滑体表面为第四纪风化土层,滑带为灰绿色粉质粘土或粘土,在降雨与库区蓄水的周期性浸泡作用下,饱和后蠕滑变形,处于欠稳定-极限稳定状态,亟需整治。本文针对其破坏过程及形态加以详细描述,并对滑坡的阶段性演绎过程加以追溯。在查清滑坡地质条件与发展趋势的基础上,通过经济对比分析,对康家嘴滑坡不同变形阶段提出了具有针对性的防治方案:在新滑坡体(强变形区)采用抗滑桩+排水沟+局部回填压脚、后部变形体采用抗滑桩+排水沟。经对滑体计算,该滑坡体处于稳定状态,达到了防灾减灾的目的。     

THE NORTHWARD PROPAGATION OF THE ARC TECTONICS OF THE NORTHEAST PAMIR AND NORTHWEST TARIM BASIN

THE NORTHWARD PROPAGATION OF THE ARC TECTONICS OF THE NORTHEAST PAMIR AND NORTHWEST TARIM BASINThisworkispartoftheresearchproject“themechanismofJiashistrongearthquakeswarmandprediction ofearthquakeriskinthenortheastPamir