非饱和土吸力对边坡稳定性安全系数的影响

本文在对非饱和土吸力与膨胀力的关系研究基础上,用吸力与内聚力之和代替有效内聚力,并用膨胀力代替吸力,推导出考虑吸力作用的非饱和土边坡稳定性安全系数的计算公式,并通过算例说明吸力对边坡稳定安全系数的影响。     

降雨入渗对煤系膨胀土边坡瞬态稳定性影响分析

采用非饱和瞬态渗流有限元与极限平衡法相结合,对降雨入渗过程中煤系膨胀土边坡的渗流场与稳定场进行数值模拟,分析了土体渗透系数、降雨强度、降雨持时以及坡比等参数变化对煤系膨胀土边坡稳定性的影响。研究结果表明,土体渗透系数对边坡安全系数有较大影响,渗透系数较大的边坡在降雨48 h后,其安全系数出现陡降,最大降幅达到27. 82%。降雨强度越大,相同降雨持时的边坡安全系数越小,安全系数的降幅也越大。坡比对煤系膨胀土边坡的安全系数有显著影响,边坡安全系数随着坡比的减小而增大,在降雨强度为8. 33"10-7m/s的情况下,建议该类型土质边坡的坡比取值为1∶1. 5～1∶1. 75。     

空间与颗粒参数对块石土边坡稳定性影响数值模拟研究

块石土边坡具有物理力学性质复杂、非线性强等特性,受块石–土体空间分布、块石粒径等几何因素影响较大。为研究空间与颗粒参数对块石土边坡稳定性影响,基于已有的块石形状数据库随机生成方法,采用ABAQUS软件非线性分析方法,考虑含石量、最大粒径、空间分布等多种几何因素,建立大量有限元模型进行计算分析。结果表明:含石量增大,边坡安全系数上升,且含石量在50%～60%区间内上升速率最快;含石量增大,同粒径组边坡安全系数标准差增大,模型安全系数差异变大。最大粒径增大,块石分布对于边坡安全系数的影响增大,边坡稳定性先减小后增强,同粒径组边坡安全系数标准差增大。含石量和最大粒径增大,块石空间分布对于边坡稳定性影响增大。粒径大小、块石空间分布对于块石土边坡稳定性影响方式也不同,大粒径块石存在令滑动面向边坡内部发展,而密集小粒径块石大多是令滑面呈折线形,二者皆可增大边坡稳定性。当块石长轴与坡面夹角为90°、135°时,边坡塑性区呈发散分布,滑面更靠内部,稳定性更好;当块石长轴与坡面夹角为0°、45°,则与上述情况相反。在通常沉积条件下,边坡稳定性随长短轴比增加而降低,滑动面越发平滑,塑性区范围也更加集中。研究结果表明,几何参数不同,边坡稳定性差异较大,且具有一定规律性,在实际工程中有一定的参考价值。     

空间与颗粒参数对块石土边坡稳定性影响数值模拟研究

块石土边坡具有物理力学性质复杂,非线性强等特性,受块石-土体空间分布、块石粒径等几何因素影响较大。为研究几何参数对块石土边坡稳定性影响,本文基于研究团队提出的块石形状数据库随机生成方法,采用ABAQUS软件非线性分析方法,考虑含石量、最大粒径、空间分布等多种几何因素,建立大量有限元模型进行计算分析,得到以下结果：含石量增大,边坡安全系数上升,且含石量在50%-60%这个区间是上升速率最快。含石量增大,同粒径组边坡安全系数标准差增大,模型安全系数差异变大;最大粒径增大,块石分布对于边坡安全系数的影响增大,边坡稳定性先减小后增强,同粒径组边坡安全系数标准差增大。含石量和最大粒径增大,块石空间分布对于边坡稳定性影响增大。粒径大小不同,块石空间分布对于块石土边坡稳定性影响方式也不同,大粒径块石存在令滑动面向边坡内部发展,而密集小粒径块石大多是令滑面呈折线形,二者皆可增大边坡稳定性;当块石长轴与坡面夹角为90°、135°时,边坡塑性区呈发散分布,滑面更靠内部,稳定性更好,而当块石长轴与坡面夹角为0°、45°,则与上述情况相反;在通常沉积条件下,边坡稳定性随长短轴比增加而降低,滑动面越发平滑,塑性区范围与更加集中。可以看出,含石量、块石粒径、空间分布等因素对于块石土边坡有很大影响。几何参数不同,边坡稳定性差异较大,且具有一定规律性,在实际工程中有一定参考价值。     

路堤边坡膨胀土强度非线性应力阈值与浅层稳定性

为探究膨胀土边坡浅层土体低应力下强度非线性特征及失稳模式对稳定性的影响,针对重塑膨胀土饱和慢剪试验中低应力区段强度非线性变化规律,采用统计原理的Chauvenet准则,确定了低应力下强度非线性与常规应力下线性变化的应力阈值,明确了雨水入渗导致膨胀土边坡浅层溜坍土体的强度处于低应力非线性区段;基于"顺坡曲面"失稳破坏模式,建立了膨胀土路堤边坡浅层稳定分析方法,可以反映雨水渗流作用及低应力下膨胀土强度非线性特征.研究结果表明:处于低应力下的膨胀土路堤边坡浅层饱和土体具有小黏聚力、大内摩擦角的力学特性是强降雨诱发溜坍破坏的强度条件;采用低应力下强度非线性幂函数模型的"顺坡曲面"组合失稳模式,能更准确描述膨胀土边坡的浅层稳定性,所得安全系数明显低于常规应力下库伦线性模型的圆弧滑面破坏模式.     

降雨入渗下膨胀土边坡的稳定性分析

膨胀土是一种特殊的非饱和土。随着降雨的入渗,膨胀土中的吸力和抗剪强度都将减小,因而研究膨胀土边坡在降雨入渗作用下的稳定性具有重要意义。文章以合肥轨道交通1号线膨胀土边坡为研究对象,采用Geo-Studio软件研究了降雨强度及历时、土体裂隙、时间推移对边坡稳定性的影响。在此基础上,运用正交试验设计方法对膨胀土的水力学参数(土水特征曲线拟合参数a、n、m及饱和渗透系数Ksat)进行了边坡稳定性的敏感性分析。结果表明:长时间的弱降雨对膨胀土边坡的稳定性有较大影响;裂隙的存在使降雨入渗作用下边坡的安全系数有较大降低;降雨对边坡稳定性的影响是持续性的;在影响膨胀土边坡稳定性的4个水力学参数中,饱和渗透系数Ksat为主要因素,土水特征曲线拟合参数a、n为不重要因素。     

基于Geo-Slope的非饱和土边坡稳定性分析

在边坡稳定性分析与评价时应考虑基质吸力和支护方式的双重影响。鉴于传统边坡稳定性分析中存在的问题,应用Geo--Slope软件分析了考虑基质吸力影响的非饱和土边坡稳定性。揭示了基质吸力对边坡稳定性的影响程度,同时亦分析了潜在滑移面随基质吸力的开展状况和边坡安全系数对吸力内摩擦角的敏感度。     

裂隙对膨胀土边坡稳定性影响分析

考虑裂隙对膨胀土强度和渗透性两个方面的影响分析,通过考虑和不考虑裂隙时膨胀土边坡稳定性的比较,表明两者有很大区别,考虑裂隙能够模拟浅层滑坡的特点,这与实际情况相符合。研究结果表明:在研究降雨条件下膨胀土边坡稳定性时,考虑裂隙是十分必要的。     

考虑次生裂隙结构面发育条件下的膨胀土边坡稳定分析

次生裂隙结构面发育是导致膨胀土边坡失稳的主要原因之一,一旦其发育并在坡体吸水膨胀的作用下将普遍导致边坡沿结构面的滑坍破坏。以＂南友＂高速公路宁明段膨胀土路堑边坡稳定分析为实例,重点考虑裂隙结构面的强度因素,采用ANSYS软件的热-力耦合计算功能模拟边坡的降雨入渗以及产生的膨胀力并采用有限元强度折减法对不同条件下边坡的安全系数进行大量计算,发现了一定的规律。次生裂隙面发育后的边坡安全系数较低,有效处治是必要的。     

雨水入渗下膨胀土路堑边坡的稳定性数值分析

膨胀土路堑边坡发生滑坡的主要原因是雨水的入渗.通过分析膨胀土路堑边坡的工程特点和破坏机理,考虑雨水的入渗的情况下膨胀力变化的规律,选用合适的本构模型,对膨胀土路堑边坡的各种增湿状态进行仿真模拟,根据不同的降雨条件对膨胀土不同的入渗深度,对膨胀力进行简化,建立简单合理的膨胀力变化模型.分析发现膨胀土路堑边坡稳定性主要受雨水入渗后膨胀土的含水量影响,浸水后膨胀土边坡的安全性明显降低.这也要求在膨胀土路堑边坡的设计过程中,不仅要选用合理的坡率,而且要重点注意路堑边坡的防护和排水措施.     

粉砂土及其加筋土大三轴剪切试验及结果分析

加筋复合体中 ,土工格栅的作用相当于给土体施加等效围压 .在有限元计算中 ,可以用等效围压代替格栅的作用 ,加在土单元上 ,模拟筋材本身的单元并不出现 .等效围压值的大小取决于筋材的变形 .通过试验分析表明 ,当周围压力较大时 ,筋土同步变形 ,等效围压值容易确定 ,而周围压力小时 ,筋土不能同步变形 ,等效围压值难以确定 .在有限元计算中 ,应注意此问题     

土壤水分含量对石油污染土壤微生物活性的影响

微生物修复是土壤石油污染修复的重要技术之一,但土壤石油污染物的微生物降解过程很复杂,受多种因素影响,包括微生物种类和数量、环境因素等。实验设4种处理:未污染土壤(S);石油污染土壤,将土壤水分分别调节到饱和含水量的35%、50%和65%,即处理M1、M2和M3。研究不同水分条件下石油污染土壤中微生物活性的变化,为石油污染土壤的生物修复提供初步理论依据。研究发现不同水分含量的石油污染土壤的土壤基础呼吸、土壤微生物量碳、FDA水解酶、脱氢酶、蔗糖酶和脲酶活性分别是S的0.82～7.14倍、0.20～4.00倍、0.30～1.36倍、0.64～7.41倍、0.26～2.24倍和0.80～8.25倍。结果证明石油污染后期能促进土壤基础呼吸,对脱氢酶与脲酶有一定的激活作用;污染土壤水分含量也影响土壤酶活性,但不同酶对土壤水分的响应不同。     

土钉技术在黄土状土边坡支护中的应用研究

分析了土钉支护技术的发展现状及其在边坡支护中的应用,阐述了其特点、适用范围、应用原理、组成及作用机理。为了研究该技术在永久性黄土状土边坡支护中的适用性,本文对涉县正日小区的永久性黄土状土边坡支护进行了设计,并在施工前进行了抗拔试验。试验结果满足设计要求,说明土钉支护技术可用于永久性黄土状土边坡支护中。其设计结果对类似边坡支护工程有一定的参考价值。     

土钉技术在黄土状土边坡支护中的应用研究

分析了土钉支护技术的发展现状及其在边坡支护中的应用，阐述了其特点、适用范围、应用原理、组成及作用机理。为了研究该技术在永久性黄土状土边坡支护中的适用性，本文对涉县正日小区的永久性黄土状土边坡支护进行了设计，并在施工前进行了抗拔试验。试验结果满足设计要求，说明土钉支护技术可用于永久性黄土状土边坡支护中。其设计结果对类似边坡支护工程有一定的参考价值。     

超软土真空预压透明土模型试验及土桩形成机理

吹填超软土真空预压加固地基过程中,塑料排水板周围易形成“土桩”,“土桩”的存在降低了其周围土体的固结效率,严重时甚至会导致地基处理失效；然而,对“土桩”形成机理的认识仍相对不足.为此,基于透明土材料和粒子图像测速法（PIV）,开展超软土真空预压透明土模型试验,非嵌入式地可视化测量真空预压过程中排水板周围土体位移场.结果表明:排水板周围的土体变形与排水速率存在联系,在排水高峰期和排水平稳期,排水板周围土体产生明显的水平位移,且产生水平位移的范围随抽真空时间的增长逐渐扩大.而在排水缓慢期,排水板周围的土体几乎仅有竖向位移；土颗粒在渗流力的作用下向着排水板方向移动并聚积在排水板周边,是造成“土桩”和“软弱带”现象的主要原因；浅层土体的颗粒较细、上覆土重较低,在渗流力作用下更容易发生向着排水板方向的位移,形成的“土桩”由浅至深半径逐渐减小,“土桩”的最大半径可达11 cm；“土桩”范围内的土体密度较“软弱带”土体的密度更高,在自重和“真空荷载”作用下的压缩量更小,在土体表面形成“桩头”.     

植被恢复过程中芒萁对侵蚀红壤碳氮库的影响

选择未治理地、治理10 a与30 a的马尾松林为研究对象,对比林下有芒萁覆盖(MQ)与林下裸露地(CK)土壤碳氮储量的差异.结果表明,未治理地芒萁覆盖度和生物量均很低,治理10 a和30 a的马尾松林下芒萁覆盖度和生物量显著增加.各林地芒萁覆盖下的土壤(1 m)有机碳、氮储量均显著高于林下裸露地(P<0.05);治理10 a和30 a马尾松林土壤有机碳、氮储量分别比未治理地增加了153%和296%、24%和101%;治理后芒萁覆盖下的土壤有机碳积累快于氮的积累,总体上芒萁覆盖的土壤C/N均高于林下裸露地.以上结果显示了芒萁对侵蚀红壤区土壤有机碳的恢复和氮素积累具有重要影响.     

江淮膨胀土地区公路路基病害及处理方法

本文在介绍安徽省江淮地区膨胀土的性质特点的基础上,分析该地区公路工程中可能出现的病害,并结合工程实例探讨石灰土包边处理施工的主要过程.     

红壤区坡耕地改造后不同土地利用类型对土壤养分的影响

为揭示红壤区坡耕地改造后不同土地利用类型对土壤养分的影响,以坡耕地为对照,对坡耕地改造后不同土地利用类型土壤的主要养分指标进行了研究。结果表明,在0~10 cm土层,茶园和人工牧草地土壤全氮、碱解氮和有机质含量均显著大于对照(坡耕地),且茶园>人工牧草地;茶园和旱作梯田土壤全磷和有效磷含量均显著大于对照;人工牧草地和旱作梯田速效钾含量均显著大于对照,全钾含量则显著低于对照。在10~20 cm土层,人工牧草地碱解氮、速效钾和有机质含量显著大于对照;旱作梯田全磷、有效钾和速效钾含量相比对照均有显著提高,且提高程度均达到40%以上;茶园有效磷、全钾和速效钾含量均显著小于对照。在20~40 cm土层,坡耕地全磷和有效磷含量显著大于其他土地利用类型;旱作梯田速效钾含量相比对照提高了58%。在40~60 cm土层,茶园全磷含量显著大于对照,坡耕地全钾含量最高且与其他土地利用类型差异显著,其他养分含量各土地利用类型与对照差异均不明显。     

多层土地段钢顶管顶部竖向土压力计算

对《给水排水工程管道结构设计规范(GB50332-2002)》等文献中柔性钢顶管顶部竖向土压力标准值的计算公式进行了补充和完善.新导出的计算公式可计入土体黏聚力的作用,能够反映管顶土层对地面荷载的卸荷作用,可用于管顶为多层土的地段;可定量反映出管顶上方不同位置处、不同厚度的硬土层对管顶竖向土压力的减载效果;较原来的计算公式有较大的改进.