膨胀土边坡
膨胀土边坡的破坏机理及防治措施
膨胀土边坡的破坏机理及防治措施摘要:膨胀土是一种具有吸水膨胀、失水收缩特性的高液限粘土,工程性质极差。
若处理不当,对大型渠道、高速公路、铁路等工程会产生严重影响。
因此,研究膨胀土边坡的破坏特征与机理,寻找更加绿色、环保、安全和经济的处理措施,是非常有必要的。
为此,文章从膨胀土边坡的破坏机理出发,提出了膨胀土边坡的防治措施,以供参考。
关键词:膨胀土;边坡;破坏机理;防治措施1 膨胀土边坡滑坡的机理分析发生在膨胀土地层的滑坡一般具有浅层性、渐进性和长期性的特点。
浅层性即膨胀土滑坡的深度一般在2~4m之间,最深不超过6m。
渐进性表现在滑坡往往从底部开始,逐渐向上发展。
膨胀土滑坡的长期性表现在滑坡过程可持续很长时间,许多膨胀土边坡在使用几年甚至几十年后仍发生失稳现象。
膨胀土以胀缩性、裂隙性和超固结性而危害工程。
导致膨胀土边坡失稳的影响因素主要分为内外因素两大类。
内在因素中裂隙性是关键因素,胀缩性是产生裂隙的内因,而超固结性则是促进因素。
外在因素包括气候变化、开挖卸载、地下及地表水作用等。
1.1 降雨作用降雨入渗对非饱和膨胀土边坡的直接影响是使得边坡土体中(特别是浅层土)吸力降低或孔隙水压力升高。
孔隙水压力的升高使“有效应力”降低,从而导致土体抗剪强度降低。
另外,吸力的降低将使得原来非饱和土层在竖向发生膨胀,土体因膨胀而发生软化,也将导致土体抗剪强度的降低。
因此,降雨入渗对非饱和膨胀土的影响是双重的,它是降雨诱发膨胀土边坡失稳的主要原因之一。
据不完全统计,铁路边坡稳定破坏的80%都在降雨期间或降雨后发生。
1.2 膨胀土开挖时对土体产生卸荷作用开挖边坡改变了原来的地形地貌,使得坡脚临空,失去横向支撑,土坡上的荷载被卸除,膨胀土内的裂隙得到扩展,同时,膨胀土在开挖后,形成的水平应力远大于垂直应力,并且从上到下递增。
这样边坡往往从坡脚开始失稳,形成边坡的牵引式与迭瓦式滑动。
1.3 地下及地表水的作用地下水位上升与下降的交替变化,使得在水位附近的土体在浸水与脱水的反复中逐渐软化。
膨胀土地区边坡滑坡原因分析及治理措施交流人
二、膨胀土滑坡治理措施
1、换填优良土壤进行护面
在膨胀土边坡外侧部位换填优良土壤,可以减少坡面的自然膨胀变 形,起到外坡防护作用。该方法施工成本低,操作方便、效果显著。
例如:汉中西项目K361+900—K361+950段,挖方高度6.3 米,一级 边坡,坡率1:1,土质为强膨胀土,设计防护形式为C15片石混凝 土小矮墙+C25拱形衬砌植草灌。在片石混凝土小矮墙施工完成后,右侧坡 面受持续降雨冲刷影响,表面土体大面积滑坡失稳,顺坡面方向滑坡,滑 坡体最低点高于小矮墙顶50㎝,滑坡进深2.3m,滑坡长度47米。
2、不合理施工
路堑开挖的不合理施工导致膨胀土边坡滑坡主要是 由于边坡的力学平衡遭受破坏而引起的,在道路工程建 设中,路堑开挖可能引起边坡的坡脚卸荷,并且失去横 向支撑力,最终导致边坡应力的集中或再分布。另外, 在道路边坡施工过程中,大量的弃土堆积于斜坡,增加 了坡体的重量,形成较大的边坡超载。由于膨胀土边坡 的加载助推,增加了边坡下滑力,导致膨胀土边坡滑坡 的产生与发展。
1、裂隙作用
无论膨胀土是何种类型,一般都是由两种以上的裂隙组合 而成,形成工程特性较差的裂隙结构体。膨胀土的裂隙多数较 为分散,严重削弱了土体的强度,特别是在裂缝附近产生应力 集中现象时,一旦超出了土体的峰值强度,裂隙中的某一点的 强度就会明显下降。在自身遭受破坏的同时,将剩余应力转移 至附近的土体,使得边坡的强度降至接近于残余强度,如果膨 胀体裂隙的应力集中现象继续发展下去,将导致边坡出现不同 程度的滑坡现象。
低山膨胀土路堑边坡柔性挡墙施工工法
低山膨胀土路堑边坡柔性挡墙施工工法一、前言土路堑边坡是建设工程中常见的工程地质问题,低山膨胀土的路堑边坡稳定性更为脆弱。
采用柔性挡墙作为支护结构,可以有效提高边坡的稳定性并且不会对环境造成污染。
本文将介绍低山膨胀土路堑边坡柔性挡墙施工工法。
二、工法特点柔性挡墙是一种具有柔性、透水性、透气性、透光性、环保性等特点的挡土结构。
其主要特点包括以下几个方面:1、柔性:柔性挡墙采用的材料柔性而不刚硬,可以随着土体的沉降和变形而发生相应的变形,从而起到承载和支撑土体的作用。
2、透水性:柔性挡墙的结构中充满了许多微小的空隙和孔隙,使得水能够轻松地渗透到土体内部,并且能够快速排出土体内部的水分。
3、透气性:柔性挡墙的结构中还存在许多小孔,使空气能够从空隙中通入土体内部,从而有效保障了土体的通气性。
4、透光性:柔性挡墙的材料通常为有机材料,可以让自然光线透过表面,柔和地照亮土体表面,同时避免产生反光。
5、环保性:柔性挡墙采用环保材料,不会对环境造成污染。
三、适应范围低山膨胀土路堑边坡柔性挡墙适用于山地公路、铁路及城市道路等边坡支护。
其适用范围如下:1、边坡高度不大于10米。
2、边坡坡度不大于30度。
3、土体松散,透气性和透水性强,物理力学性质复杂。
4、周边环境湿润、多雨、常年有水,对边坡稳定性影响较大。
4、支护效果要求不高。
四、工艺原理对施工工法与实际工程之间的联系,采取技术措施进行分析和解释,让读者了解该工法的理论依据和实际应用。
主要有以下几个步骤:1、将边坡切割并预留钢筋,进行清理和加固。
清理边坡松散土壤和植被,铺设一层1:1.5水泥砂浆与原土夯实。
2、挖槽并打桩。
在底部挖槽并按设计要求锤入钢筋混凝土桩或钢筋预应力桩。
3、固定支撑构件。
在桩上固定支撑构件,并使之与路面、围墙等建筑物连接起来,形成整体的支撑结构。
4、安装挡土网格。
安装挡土网格,并使用钢筋固定在支撑构件上。
根据设计要求,可以设置不同的倒伏度和网格张力,以达到不同的支撑效果。
膨胀土边坡工程防护与加固方案
膨胀土边坡工程防护与加固方案膨胀土路堑边坡防护与加固措施,可以分为表水防护、坡面防护和支挡防护三类,工程中大多是三种结合使用。
1.表水防护设置各种排水沟,建立地表排水网系,截排坡面水流,使表水不致渗入土体和冲蚀坡面。
水是膨胀土边坡的天敌,常有无水不滑之说,因此,治滑必须先治水,这是保证边坡稳定的重要工程措施。
排水包括地表排水与地下水两个方面,地表排水以防渗和拦截滑体以外地表水、及时旁引为原则,地下排水以尽快汇集、及时疏导引出为原则。
由于膨胀土的水文地质特征,决定膨胀土中的地下水多为浅层裂隙水性质,而且具有极不均一性,在膨胀土滑坡整治中,一般采用综合排水的措施,可以收到好的效果。
归纳膨胀土滑坡整治中采用的各种设施,有包括防渗和截水的天沟、吊沟、侧沟、排水沟;有疏导相结合的支撑渗沟、渗水井、渗水暗沟,挡墙后盲沟和排水隧洞等。
(1)地表排水网加强地表排水措施,建立地表网系,对于整治膨胀土滑坡具有特殊重要意义。
以往成功的经验是:天沟、侧沟、排水沟紧密相连,三沟汇水齐归涵,同时,要求所有排水系统,应一律浆砌,随时检查维修,防止积水或淤塞,保证排水畅通。
水是膨胀土产生胀缩变形与风化的直接重要因素,同时,是坡面冲蚀的直接外营力。
因此,表水防护的目的是要截排坡面水流,使表水不致渗入土体和冲蚀坡面,可以分级设置各种排水沟,建立地表排水网系。
①天沟:是坡面排水网系的第一道防线,必须有效可靠。
天沟道数和天沟深度,应视上游坡面汇水面积大小和边坡堑顶上方是否有地表水,如水田、水塘和水渠渗漏等而定。
当坡面汇水面积大,有上方水体渗漏时,可设置两道天沟分别拦截渗漏水流,再距堑顶外30-40m设置第二道天沟,拦截剩余坡面水流或渗漏水流。
所有天沟必须一律采取浆砌等防渗漏和防冲刷措施。
②边坡平台排水沟:台阶形边坡应在每一级边坡平台内侧设置纵向排水沟,截排上部坡面与平台水流。
排水沟应设在坡脚外侧,在排水沟与坡脚之间必须设置一定宽度的水沟平台,以防坡脚冲蚀和浸水膨胀变形,边坡平台与纵向排水沟均应采取混凝土防护或浆砌片石加固等防渗漏与冲刷措施。
膨胀土边坡病害的防治
膨胀土边坡病害的防治膨胀土具有胀缩性、多裂隙性、超固结性、易崩解性、敏感性等特征,因此,其滑坡治理应针对以上特性进行设置,方能达到有效的处治的目的,否则可能“越治越滑、越治规模越大”。
一、膨胀土边坡病害的防治原则膨胀土边坡病害防治贯彻“防水、防风化、防衰减”的三防原则。
1、防水:水是膨胀土病害发生的重要诱发因素,根据有关研究,膨胀土的含水率达到30%以上时,往往边坡的稳定性将会发生质的变化,因此,“治坡先治水”是膨胀土滑坡防治的核心之一。
2、防风化:膨胀土是典型的易风化地层,尤其是大气影响层范围内的土体极易由于风化而导致其力学性能恶化,造成边坡病害的发生。
3、防衰减:由于膨胀土的胀缩性、超固结性、敏感性等特征,边坡的开挖极易造成膨胀土结构破坏、强度快速衰减,从而导致边坡即使具有很缓的坡率仍会发生滑坡。
二、膨胀土边坡病害防治措施1、膨胀土边坡病害的预防1.1、正确认识膨胀土的危害。
对于大面积出露而后期可能存在大型滑坡或滑坡群危害的可能时,应及时进行线路的绕避。
1.2、依据膨胀土的特征合理选择防治工程措施。
一是要尽量避免深挖路堑和高填路堤的出现,二是要选择合理的坡形坡率与针对性的工程措施,切忌一味放坡和强行支挡。
1.3、尽量选择旱季施工。
膨胀土地区宜尽量选用少雨的旱季施工,并应做到优先设置截排水工程,后再进行坡体开挖或填筑的原因。
工程施工时宜做到快挖快防,尽量做到“防水、防风化、防衰减”的三防原则。
1.4、合理进行膨胀土边坡养护。
膨胀土边坡应贯彻“管、养”结合的原则,尽量将病害控制在初期,对边坡的防治工程措施进行定期的巡查和养护,发现病害及时处治。
2、膨胀土边坡病害的处治措施膨胀土边坡病害处治贯彻截排水优先,合理坡面防护与边坡支挡相结合的原则。
2.1、水是膨胀土滑坡处治的首选工程措施,结合膨胀土往往具有多层裂隙水的特征,合理地设置截排水工程措施,是膨胀土滑坡防治的关键。
膨胀土滑坡的治水包括坡面地表水防治与坡体地下水防治两个方面,其措施包括截排水沟、绿化防护、截排水盲沟、盲洞、集水井、仰斜排水孔等。
膨胀土边坡的综合治理技术
膨胀土边坡的综合治理技术
针对膨胀土边坡具有逢堑必滑、无堤不塌的极端特殊性与严重性,防治膨胀土滑坡必须贯彻先发治坡、以防为主的总原则。
实践证明,相对稳定的坡率还必须与其他工程项目相结合,相辅相成,共同作用,才能维持好一个稳定的边坡,必须针对边坡的特性(膨胀土的胀缩性,裂隙发育情况,软弱结构层面,坡高坡长,坡率等)、环境的影响(大气降雨量与蒸发量,地下水下地表径流方式等),结合边坡各部位可能产生的应力种类和大小,采取相应的处理、预防措施,进行综合治理。
二、膨胀土滑坡预防
1.膨胀土滑坡的防治原则
①防水:水不仅是滑坡的直接诱发因素,而且是胀缩循环的直接因素,在膨胀土滑坡中具有双重危害作用。
因此,防治膨胀土滑坡必须本着治坡先治水,防滑先防水的原则,一是防止地表水和大气降水渗入边坡土体,二是及时疏导地下水。
②防风化:膨胀土的抗风化能力很低,尤其是地表浅层土体在大气风化营力作用下,容易形成风化软弱层,常是产生滑坡的危险结构面。
③防反复胀缩循环:膨胀土反复吸水失水产生胀缩循环效应,常在地表浅层形成胀缩变动带,使土体结构破坏,强度降低,导致滑坡的产生。
④防强度衰减:土体抗剪强度衰减,是造成边坡渐进破坏,产生滑坡的直接原因。
2.膨胀土滑坡预防。
膨胀土对基坑边坡影响分析
膨胀土对基坑边坡影响分析1.研究意义膨胀土具有吸水膨胀失水收缩的性质,而膨胀土基坑边坡破坏主要发生在暴雨工况下,而暴雨对膨胀土基坑边坡稳定性的影响主要表现在两个方面。
一是水对土体软化,降低土体强度;二是膨胀土吸水膨胀,产生一个附加的膨胀力。
但是,目前在基坑边坡支护设计中,主要通过经验的手段,用降低土体的强度指标的方法来考虑膨胀土吸水产生膨胀力的影响;而回避了膨胀土吸水产生膨胀力的重要性质。
这样处理具有盲目性,会造成严重的工程浪费或者工程破坏。
因此,我们必须通过精确计算,得到膨胀土吸水膨胀后的膨胀力分布情况。
2.1应力反分析侧土压力原理本文通过在悬臂梁钢筋计上贴应力片可得到钢筋计不同高度的应力大小,基于应力与桩的侧土压力间没有直接联系,本文借助中间参量弯矩,使实测钢筋计拉力与桩的侧土压力建立关系。
2.1.1运用三次样条插值求连续应力值样条曲线可由分段三次曲线拼接而成,在连接点即型值点上,不仅函数自身是连续的,而且它的一阶和二阶导数也是连续的,由此抽象出数学模型-样条函数。
利用样条函数进行插值,即取插值函数为样条函数,称为样条插值函数。
为了利用桩身弯矩反分析桩侧土压力,本文将构造三次样条函数,通过计算分析我们得到了桩身弯矩反分析桩侧土压力。
(1)(2)可根据插值区间[a,b]的两个端点边界条件补充两个方程以求解未知数,则式(2)可得出桩身弯矩的样条函数。
2.2根据应力反分析侧土压力2.2.1 监测数据分析本文在综合考虑场地条件的情况,结合实际,决定分析一个监测断面的数据。
我们分析得到开挖前,悬臂桩周围土体未发生扰动,侧土压力相互平衡,基坑未产生大变形。
开挖阶段,由钢筋应力图可以看出钢筋计所测拉应力均比较小,最大值不超过4KN。
并且应变曲线呈水平,未发生大的变形和裂缝。
因此可认为基坑在开挖至开挖完成阶段,悬臂桩支护未发生破坏,能够承担侧土压力。
开挖完成以后,由于降雨等影响,钢筋拉应力和桩身应变逐渐增大,但增加幅度不大。
膨胀土边坡的破坏机理及防治措施
膨胀土边坡的破坏机理及防治措施Abstract:Before applying expansive soil to practical engineering,some technical measures should be taken to deal with its unique characteristics of water absorption expansion and water loss shrinkage. In the process of treatment,we need to use the correct treatment method,otherwise it will bring serious hidden trouble and cause unnecessary loss. This paper first analyzes the failure characteristics and mechanism of expansive soil slope,and then expounds the prevention and control principles of expansive soil slope,and finally puts forward the prevention and control measures of expansive soil slope.Keywords:expansive soil;side slope;failure mechanism;prevention and control principle;prevention and control measures1 膨胀土边坡的破坏特征1.1 季节性由于膨胀土具有吸水膨胀、失水收缩的物理特性,因此雨水会影响膨胀土的工程性能。
据统计显示,膨胀土边坡坍塌、溜塌、滑坡及失稳等现象往往出现在降雨期间。
膨胀土边坡挡墙施工方案
膨胀土边坡挡墙施工方案1. 引言膨胀土边坡是指通过将挡墙嵌入膨胀土中,来实现边坡稳定的一种施工方法。
膨胀土边坡挡墙施工方案是为了解决边坡不稳定导致的土石流、滑坡等地质灾害。
本文将详细介绍膨胀土边坡挡墙的施工方案,包括施工前的准备工作、挡墙结构设计、挡墙材料选用、施工方法和施工后的监测与维护。
2. 施工前准备工作在进行膨胀土边坡挡墙的施工前,需要进行以下准备工作:2.1 土壤调查对边坡土壤进行详细的调查与分析,了解土壤的物理性质、力学性质和膨胀度等参数,以确定挡墙的设计参数。
2.2 勘测测量对边坡的形状、尺寸进行勘测测量,确定挡墙的高度、长度和倾斜角度等参数。
2.3 设计计算根据土壤调查和勘测测量结果,进行挡墙结构的设计计算,确定挡墙的类型、墙体厚度、墙体高度和挡墙的稳定性。
2.4 施工方案制定根据设计计算的结果,制定膨胀土边坡挡墙的施工方案,包括施工过程的具体步骤、施工时所需的设备材料和施工人员的安排等。
3. 挡墙结构设计根据施工前的准备工作,确定膨胀土边坡挡墙的结构设计参数,主要包括挡墙的类型、墙体厚度、墙体高度和挡墙的稳定性。
3.1 挡墙类型常见的挡墙类型包括重力式挡墙、悬臂式挡墙和桩墙等。
根据边坡土壤的物理性质和施工条件,选择合适的挡墙类型。
3.2 墙体厚度根据挡墙的设计荷载和施工条件,确定墙体的厚度,以保证挡墙的强度和稳定性。
3.3 墙体高度根据勘测测量结果和挡墙的设计荷载,确定挡墙的高度,以满足边坡的稳定要求。
3.4 挡墙稳定性通过稳定性计算和有限元分析等方法,对挡墙的稳定性进行评估,确保挡墙能够承受边坡的荷载。
4. 挡墙材料选用在选择挡墙材料时,需要考虑以下因素:4.1 强度和稳定性挡墙材料应具有足够的强度和稳定性,以满足挡墙的设计要求。
4.2 耐久性挡墙材料应具有良好的耐久性,能够抵抗风化、腐蚀和水侵蚀等因素的影响。
4.3 施工性挡墙材料应具有良好的施工性,方便施工人员进行安装和固定。
膨胀土边坡稳定性分析
引言膨胀土属于特殊土,分布较为广泛并且对工程建筑物危害较大。
大量的粘土矿物是膨胀土具有膨胀结构的根本原因,其中蒙脱石的存在会使得土体易于开裂、亲水性强、胀缩性高,同时膨胀土的液限也很高。
判断一种土是否为膨胀土的依据就是液限和自由膨胀率,当液限和自由膨胀率均大于40%时,判别为膨胀土[1]。
膨胀土的破坏特性是复杂的,具有潜在性、反复性和长期性,全世界由膨胀土造成的损失很大,甚至超过了洪水、飓风、地震和龙卷风所造成破坏的总和[2]。
美国专门组织召开膨胀土大会,国际工程地质大会、国际土力学及基础工程大会以及地区性的会议都会针对膨胀土的研究进行交流探讨,在此的背景下,国际上制定了一些相关的规范。
我国在20世纪五六十年代开始注重膨胀土带来的一系列问题。
当时的研究程度不够深入,在膨胀量和膨胀力以及引起膨胀的相关因素方面的研究成果很少[3]。
1膨胀土边坡稳定性研究现状1.1强度准则传统的摩尔库伦准则是应用最广泛、认可度最高的强度理论,后续的很多新理论都是在摩尔库伦理论的基础上建立起来的。
由于自然条件下膨胀土边坡为非饱和土,故目前研究的热点集中在非饱和土力学。
Bishop 等于1960年提出了非饱和土抗剪强度的有效应力公式[4]:式中,x 为待定系数,u a 为空隙气应力。
Fredlund 等于1975年提出了非饱和土抗剪强度公式:式中,φ″为吸力引起的摩擦角。
以上学者提出的公式虽然得到了国际上很多转接学者的认可,但是还是存在缺陷,Bishop 法u a -u w 数值难以测定,Fredlund 法φ″的测定非常复杂,都未能在工程中大量应用,应用最广的依然是摩尔库伦强度准则。
1.2膨胀土边坡裂隙开展深度膨胀土裂隙开展深度对土体稳定性影响非常的大。
膨胀土在不同的温度、含水量等作用影响下产生应力不均匀分布,于是产生相应的应变。
膨胀土形成的众多裂隙致使其结构稳定性降低,导致膨胀土体工程性质变得极差。
因此研究其裂隙扩展深度极其重要。
膨胀土边坡滑坡原因及治理措施
膨胀土的破坏
膨胀土滑坡特征及性质
膨胀土滑坡变形和滑坡运动最主 要特征在于:变形的严重性和普遍性; 变形的蠕变性和反复性;变形对气候和 环境因素的敏感性和变形的空间分布与 时间规律性。
力学性质
在工程地质中,这种粘土的膨胀 现象很普遍,我们通过土工实验,得 出粘土的力学指标,以供土质力学上 的计算。通常对膨胀土的力学分析, 主要是对其膨胀潜势和膨胀压力的研 究后得出的。 膨胀潜势
膨胀潜势:简单的讲,就是在室 内按AASHO标准压密实验,把试样在 最佳含水量时压密到最大容重后,使有 侧限的试样在一定的附加荷载下,浸水 后测定的膨胀百分率。膨胀率可以用来 预测结构物的最大潜在的膨胀量。膨胀 量的大小主要取决于环境条件,如润湿 程度.润湿的持续时间和水分的转移方 式等。因此,在工程施工中,改造膨胀 土周围的环境条件,是解决膨胀土工程 问题的一个出发点。 膨胀力
膨胀力也就是膨胀压力。通俗的
2012年第16期 (8月下) 《交通世界》 195
H现代公路 IGHWAY
讲,就是试样膨胀到最大限度以后,再 加荷载直到回复到其初始体积为止所需 的压力。对某种给定的粘土来说,其膨 胀压力是常数,它仅随干容重而变化。 因此,膨胀力可以方便的用作衡量粘土 的膨胀特性的一种尺度。
膨胀土滑坡大致可以分成以下三 个阶段。 物理化学风化弱变形阶段
开挖初期由于应力状态改变和风 化作用的影响,诱发膨胀土内在的多裂 性和胀缩性,产生复杂的物理化学效 应,出现剥落和冲蚀类型的初期变形。 局部蠕变张裂变形阶段
膨胀土边坡滑坡机理及成因分析
膨胀土边坡滑坡机理及成因分析摘要:根据膨胀土的力学特点,分析了膨胀土边坡的滑坡机理,并在此基础上分析了膨胀土边坡滑坡的成因,可以进一步认识膨胀土边坡滑坡的特点和规律。
关键词:膨胀土;滑坡;机理;剪切面1前言膨胀土边坡有“湿时塑性很强,干燥时裂隙发育,裂面光滑,边坡易塌滑”的特点[1],膨胀土体的裂隙性破坏了土体的整体性,为水的浸入和土中水分的蒸发开了方便之门,土中含水量的波动和胀缩现象的反复发生,又进一步导致了裂隙的扩展和向土层深部发育,使该部分土体强度大为下降。
在气候影响范围之内,土体湿胀干缩效应明显,粘聚力和抗剪强度变化极大,所以膨胀土边坡滑坡失稳是膨胀土地区一种常见的变形现象[2]。
对膨胀土边坡的稳定计算分析由于还没有很成熟的方法,因此,需加强对膨胀边坡滑坡机理及成因的认识。
2膨胀土边坡滑坡机理分析膨胀土路堑边坡滑动的力学机理就是路堑边坡连续破坏中滑动面的形成和土体抗剪强度衰减的过程,滑动面的形成是在滑体发生位移过程中发生和发展的,膨胀土路堑边坡滑动必须具备三个条件:2.1路堑边坡土体下滑力(T)大于抗滑阻力(F)或者下滑力矩(Mr)大于抗滑力矩(MF)。
2.2路堑边坡土体具备了滑移的空间。
2.3路堑边坡滑动体必须是沿一定方向的路径滑移。
有了这三个条件便有了连续破坏的可能,但连续滑动面的发展还要满足三个要求。
首先是路堑边坡侧向内应力足够造成集中应力,在形成滑动面之前,局部剪应力超过峰值强度,且随着土体强度的衰减,破坏区也随剪应力与强度比值的增加而逐渐扩展。
其次,土体含有足够的可复应变能量,沿滑动方向产生需要的膨胀力,使破坏区内的土体发生变形,这是膨胀土路堑边坡较一般土质更易滑动的原因之一,侧向应力的大小很大程度上由可复的应变能量控制,而膨胀土的超固结性和胀缩性在成岩连结作用的逐渐破坏和胀缩变形过程中,更有利于可复应变能的恢复和积累。
且产生利于滑动的膨胀力,增大变形。
实侧路堑边坡底侧向水平变形值达32毫米,远大于剪切试验破坏值。
浅析膨胀土边坡治理措施
浅析膨胀土边坡治理措施摘要:在膨胀土边坡整治设计中,由于膨胀土在稳定性计算分析时有不确定因素,因此整治设计需结合对膨胀土边坡失稳特点和规律的认识,再依据类似边坡失稳的分析研究和治理成果,使其稳定性计算分析和整治措施有较强的针对性。
在总结分析膨胀土特点和规律后,针对十天高速公路工程施工现场膨胀土边坡失稳原因进行稳定性分析研究,决定采用削坡放缓、抗滑桩加固、锚杆加固、抗滑挡土墙加固四种治理方式,治理效果尤为显著。
关键词:边坡工程;膨胀土;边坡稳定性;边坡:治理Abstract: in the expansive soil slope regulation design, the expansive soil in the stability calculation analysis is uncertainty, regulation design should be combined with expansive soil slope unstability of characteristics and laws of understanding, based on similar again of the slope unstability analysis and control results, make its stability calculation analysis and control measures have strong targeted. Summarized and analyzed the characteristics and laws of expansive soil, after ten days on the highway engineering construction site expansive soil slope instability reason stability analysis research, decided to adopt cutting slope anti-slide pile reinforcement, anchor slowdown, strengthening, sliding retaining wall four management way reinforcement effect of governance and particularly remarkable.Key words: the slope engineering; Expansive soil; The slope stability; Slope: management1.工程概况十天高速A-CD50标段路线起点K114+000,终点K117+350,全线长3.350KM。
膨胀土边坡稳定性分析及治理研究
膨胀土边坡稳定性分析及治理研究发布时间:2021-05-11T06:36:00.535Z 来源:《中国电业》(发电)》2021年第1期作者:唐武江[导读] 气候变化、边坡开挖、地下水等外部因素也会对膨胀土边坡的稳定性产生一定的影响。
四川二滩国际工程咨询有限责任公司四川 626001摘要:膨胀土因其胀缩、裂缝、超固结等特性对工程有害。
它含有大量亲水性粘土矿物,具有吸水膨胀、失水收缩、反复胀缩变形、粘聚力和抗剪强度波动大等特点,是一种高塑性粘土,膨胀土可分为多种类型。
它极易发生滑塌,往往造成巨大的经济损失和人员伤亡。
因此,有效地预防和预测边坡的崩塌和滑坡具有十分重要的意义。
关键词:膨胀土边坡;稳定性分析;治理研究;分析1膨胀土边坡的滑坡机理王新政等分析发现,膨胀土层滑坡具有浅层、递进性和长期性的特点,随着坡面或坡顶裂缝的扩展,第一次剪切破坏发生在坡角处,从坡脚到坡顶逐渐发展。
滑坡深度2~4m,最深6m,受环境因素影响,边坡内部结构不稳定。
结果表明,膨胀土的膨胀和收缩是导致土体开裂的主要内在因素。
随着裂缝的发生,原有的力学平衡被打破,土体的完整性被破坏,土体的抗剪强度减弱,土体的拉伸变形产生小裂缝。
当外界的水分入渗和水土流失会进一步削弱土体的抗剪强度,导致裂缝向土体的深层渗透扩展,导致土体抗剪强度急剧下降,边坡的松动和沿滑动带的滑动破坏导致边坡的局部或全部坍塌。
同时,气候变化、边坡开挖、地下水等外部因素也会对膨胀土边坡的稳定性产生一定的影响。
2膨胀土边坡稳定性研究现状膨胀土边坡作为一种具有胀缩、裂隙和超固结等特性的特殊粘土,其破坏有其特殊的规律,即使经过处理措施,也极易失稳进而产生二次破坏的现象。
目前,膨胀土边坡稳定性分析主要采用传统的饱和土理论和强度折减理论结合非饱和土理论。
研究方法又分为极限平衡法和有限元法。
根据条分法的基本原理,司广武等综合考虑了与含水量直接相关、影响边坡稳定性的三种因素,如土体的重量、强度和膨胀力,建立了膨胀土边坡稳定系数的计算模型,分析了这三个因素对膨胀土边坡稳定性的影响。
膨胀土边坡的施工技术总结
膨胀土边坡的施工技术总结膨胀土边坡是指由于土壤中存在膨胀性土,当受到水分作用或其他外力刺激时,土体发生体积膨胀而引起边坡失稳的现象。
为了确保边坡的稳定性和安全性,需要采取一系列的施工技术来处理膨胀土边坡。
本文将总结膨胀土边坡的施工技术,并对每种技术进行详细的介绍。
一、边坡表面处理技术边坡表面处理是膨胀土边坡施工的第一步,其主要目的是增加边坡表面的稳定性和抗膨胀性能。
常见的边坡表面处理技术包括:1. 表面覆盖层:通过在边坡表面铺设防渗透材料、防腐材料等,形成一个保护层,减少水分对边坡土体的渗透和侵蚀。
2. 坡面排水系统:安装排水管道和排水槽,及时将边坡内部的水分排出,减少土体含水量,提高边坡的稳定性。
3. 植被覆盖:通过种植草坪或树木,增加边坡的抗膨胀性能,减少土壤的膨胀和收缩。
二、边坡加固技术边坡加固技术是为了增强边坡的稳定性和抗膨胀能力,常见的边坡加固技术包括:1. 土钉加固:在边坡土体中安装土钉,通过土钉与土体之间的摩擦力来增加边坡的抗滑性能。
2. 钢筋混凝土护坡板:在边坡表面设置钢筋混凝土护坡板,增加边坡的抗压能力和稳定性。
3. 网格加固:将钢筋网格嵌入边坡土体中,通过网格与土体之间的连接来增加边坡的抗膨胀性能。
三、边坡排水技术边坡排水是为了减少边坡土体的含水量,提高边坡的抗膨胀性能,常见的边坡排水技术包括:1. 排水管道:安装排水管道,将边坡内部的水分及时排出,降低土壤的含水量,减少土壤的膨胀和收缩。
2. 排水井:在边坡底部设置排水井,通过排水井将边坡内部的水分引导出来。
3. 排水槽:在边坡表面或边坡内部设置排水槽,通过排水槽将边坡内部的水分排出。
四、边坡监测技术边坡监测是为了及时发现边坡的变形和变化趋势,以便采取相应的措施进行修复和加固。
常见的边坡监测技术包括:1. 测斜仪:通过安装测斜仪来监测边坡的变形情况,及时发现边坡的倾斜和滑动。
2. 周边建筑物监测:监测周边建筑物的沉降和变形情况,以判断边坡的稳定性。
膨胀土路堑边坡防护施工工法
膨胀土路堑边坡防护施工工法膨胀土路堑边坡防护施工工法一、前言膨胀土路堑边坡防护施工工法是一种广泛应用于路堑工程中的边坡防护技术。
该工法以膨胀土为主要材料,通过适当的施工措施和工艺,确保路堑边坡的稳定性和安全性。
本文将对膨胀土路堑边坡防护施工工法进行详细的介绍和解析。
二、工法特点膨胀土路堑边坡防护施工工法具有以下几个主要特点:1. 简单高效:工法施工过程简单,采用的材料易获取,能够快速完成施工任务。
2. 节省成本:相比传统的边坡防护工法,膨胀土路堑边坡防护施工工法成本较低,减少了施工资源的浪费。
3. 抗冲刷性强:膨胀土具有较好的抗冲刷性能,能够有效防止土壤侵蚀和冲刷。
4. 环境友好:膨胀土对环境无污染、无毒副作用,施工过程中不会对周围环境和生态造成损害。
三、适应范围膨胀土路堑边坡防护施工工法广泛适用于各种类型的路堑边坡工程,特别是在土层膨胀性较强的地区有较好的应用效果。
适用范围包括但不限于高速公路、铁路、城市道路等路堑边坡工程。
四、工艺原理膨胀土路堑边坡防护施工工法通过膨胀土材料的特性和适当的施工工艺,实现对边坡的稳定性和安全性的控制。
工法的关键在于合理选择、控制和利用膨胀土材料的体积膨胀性来加固边坡。
根据具体的实际工程要求,施工工法可分为以下几个步骤:1. 边坡清理:清理边坡表面的杂物和不稳定土层,确保施工基础稳定。
2. 膨胀土材料配置:选择合适的膨胀土材料,并按要求进行调配和混合。
3. 喷射施工:采用喷射法将膨胀土材料注入到边坡内部,形成均匀的填充层。
4. 成型和固化:通过成型和固化处理,使膨胀土与边坡土体紧密结合,形成整体的边坡防护体系。
5. 后期维护:根据实际情况,对膨胀土路堑边坡进行定期维护和检查,确保施工效果长期稳定。
五、施工工艺膨胀土路堑边坡防护施工工法的各个施工阶段如下:1. 边坡清理阶段:清除边坡表面和基础的杂物和不稳定土层。
2. 喷射施工阶段:采用喷射法将膨胀土材料注入到边坡内部,并通过适当的技术手段保证注射均匀。
公路膨胀土路基的沉降和边坡稳定
公路膨胀土路基的沉降和边坡稳定摘要:我国膨胀土分布广泛,随着交通运输业的高速发展和公路建设的投入不断增加,高速公路不可避免地需要穿过膨胀土地区,高速公路中的膨胀土病害也越来越普遍。
膨胀土具有遇水膨胀、失水收缩的性质,大气影响深度范围内的膨胀土路基在干湿循环的作用下容易发生不均匀变形和多种路基病害,严重威胁高速公路的运营安全。
近年来,国内外很多学者开展了膨胀土地区路基的技术探讨工作,但研究成果仍有欠缺,也没有形成系统性技术方案来指导膨胀土地区公路路基的建设。
因此,进一步分析、探讨膨胀土路基沉降特性和边坡安全方法具有十分重要的工程意义。
关键词:公路;膨胀土;路基引言一般来说,公路工程路线施工长度较长,沿线常常会遇到很多不良地基,尤其是膨胀土地基。
膨胀土具有反复胀缩、强亲水、超强固结、多裂隙等特性,是一种膨缩变化明显的土质。
若公路工程部分路段位于膨胀土地区,则路面易出现路堤失稳、边坡滑塌、隆起、沉陷、路面开裂等多种病害问题。
为保证公路工程的整体施工质量,应做好膨胀土路基的施工作业。
因此,本文就公路工程路基膨胀土填筑施工技术展开探讨,以供参考。
1膨胀土的基本特性及分类方法1.1膨胀土基本特性1.1.1多孔隙性膨胀土中裂隙较多,按成因可分为原生裂隙和次生裂隙,前者多为闭合状的显微裂隙,肉眼不易察觉,往往要借助显微镜观察;次生裂隙一般由原生裂隙发育产生,呈张开状,容易辨认。
裂隙的存在会破坏膨胀土的均匀性,降低土体抗剪强度,并在局部产生应力集中现象。
同时,裂隙存在也为水的渗入与蒸发提供了通道,加剧了土体的胀缩效应,不利于边坡稳定。
1.1.2超固结性膨胀土颗粒在沉积过程中,由于自然地质作用较复杂性,可能导致膨胀土曾经承受的最大荷载比目前上覆压力大,即土体处于超固结状态。
膨胀土超固结性出现的原因很多,可能是单一因素引起,也可能是多因素综合作用引起,主要包括以下几个方面:(1)膨胀土受流水冲刷,卸除上部地层的覆盖压力;(2)地下水位下降导致土体中附加应力增加;(3)土中水分蒸发,吸力增大,也会导致膨胀土超固结。