膨胀土地区隧道洞口边仰坡垮塌机理与防治措施研究

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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

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。

膨胀土路堑滑坡的工程整治措施探讨

膨胀土路堑滑坡的工程整治措施探讨

膨胀土路堑滑坡的工程整治措施探讨1. 引言1.1 研究背景膨胀土路堑滑坡是一种常见的道路工程灾害,其特点是在膨胀土层中的路堑上常常出现滑坡现象。

这种现象不仅会给路基和路堑结构带来严重的破坏,还会威胁到人们的生命财产安全。

对膨胀土路堑滑坡的工程整治措施进行研究和探讨具有重要的现实意义。

目前,虽然对膨胀土路堑滑坡的工程整治措施有了一定的认识和实践经验,但在实际工程中还存在着许多问题和挑战。

进一步深入研究膨胀土路堑滑坡的特点以及有效的工程整治措施,对于提高路堑的稳定性和安全性具有重要意义。

本文将从膨胀土路堑滑坡的特点、工程整治措施的方案和实施原则等方面进行探讨,旨在为相关工程技术人员提供参考和借鉴。

1.2 问题提出路堑滑坡是膨胀土地质条件下常见的地质灾害之一,其发生可能给工程施工和交通运输带来严重影响。

在工程实践中,膨胀土路堑滑坡的频繁发生已经引起了人们对其治理的高度关注。

问题的提出主要包括:滑坡形成的原因是什么?如何选择合适的工程整治措施?如何确保整治措施的有效性?针对膨胀土路堑滑坡在设计和施工中所面临的技术难题,还需要进一步深入研究,为工程整治提供更加科学、有效的技术支持。

在探讨膨胀土路堑滑坡的工程整治措施时,需要充分考虑到地质条件、工程特点以及环境影响等因素,以提高整治效果,确保人员和财产的安全。

2. 正文2.1 膨胀土路堑滑坡的特点膨胀土路堑滑坡是指由于路堑中存在大量膨胀土,当受到外力作用或水分变化时,土体容易发生膨胀和收缩,导致路堑坡面发生滑坡现象。

膨胀土路堑滑坡的特点主要包括以下几点:1. 膨胀性强:膨胀土具有较高的膨胀性,当受到水分变化或外力作用时,容易发生膨胀和收缩,增加了路堑滑坡的发生风险。

2. 大量含水:膨胀土中含有大量水分,水分的变化会导致土体体积的变化,加剧了路堑滑坡的可能性。

3. 较弱的抗剪强度:由于膨胀土的颗粒结构较松散,抗剪强度较弱,容易受到外力作用而发生破坏。

对于膨胀土路堑滑坡,需要采取有效的工程整治措施来加固土体、增加支护结构,以及配合排水及护坡措施,以减少滑坡发生的可能性,确保路堑的安全稳定。

膨胀土路堑滑坡的工程整治措施探讨

膨胀土路堑滑坡的工程整治措施探讨

膨胀土路堑滑坡的工程整治措施探讨【摘要】膨胀土路堑滑坡是工程建设中常见的地质灾害,给交通运输和民众生活带来一定的危害。

针对这一问题,本文探讨了膨胀土路堑滑坡的特点、影响因素以及工程整治措施。

首先分析了膨胀土路堑滑坡的特点,包括土壤膨胀性和易发生滑坡的特点。

然后讨论了影响膨胀土路堑滑坡的因素,包括降雨、山体构造和土壤性质等因素。

接着提出了三种工程整治措施:加固路基和路堑、引入排水系统以减少土壤含水量、植物覆盖和退化措施来提高土壤的稳定性。

最后强调了膨胀土路堑滑坡整治措施需要综合考虑,并在实际工程中加以应用,以保障道路的安全和稳定。

整治措施的有效实施对预防和减少膨胀土路堑滑坡具有重要意义。

【关键词】膨胀土、路堑、滑坡、工程整治、措施、分析、影响因素、加固、排水系统、植物覆盖、综合性、实际应用。

1. 引言1.1 膨胀土路堑滑坡的工程整治措施探讨膨胀土路堑滑坡是一种常见的地质灾害,给交通运输和周边环境带来了严重的安全隐患。

为了有效地防范和治理膨胀土路堑滑坡,必须采取科学合理的工程整治措施。

本文旨在探讨膨胀土路堑滑坡的工程整治措施,从而为相关领域的研究和实践提供借鉴和参考。

膨胀土路堑滑坡的整治工作,首先需要深入了解其特点和形成机理。

通过对膨胀土路堑滑坡特点的分析,可以更好地把握其危害程度和演化规律,为后续的整治工作做好准备。

影响膨胀土路堑滑坡发生的因素也是需要重点关注的内容,只有找准病因,才能有针对性地制定防治措施。

在工程整治方面,加固路基和路堑是常见的手段之一。

通过加固土体和提高土体的抗滑稳定能力,可以有效减少膨胀土路堑滑坡的发生概率。

引入排水系统也是一种有效的整治方法,通过排水管道等设施,及时将积水排出,减少土体的润湿程度,从而减少滑坡的发生。

植物覆盖和退化措施也是可以考虑的整治手段,通过植被的根系固土和减少土壤侵蚀,可以有效改善土体的稳定性。

膨胀土路堑滑坡的工程整治措施涉及多方面因素,需要综合考虑并科学规划。

膨胀土隧道塌方成因及处理技术

膨胀土隧道塌方成因及处理技术

膨胀土隧道塌方成因及处理技术结合新响沙湾隧道工程实例,通过对隧道膨胀土洞段塌方的研究,分析隧道塌方原因,详细阐述了塌方处理方案、施工注意要点,对同类围岩隧道施工具有一定的借鉴意义。

标签:膨胀土塌方原因分析处理技术1 工程概况1.1 工程概况新响沙湾隧道全长3430m,除进口1057m,出口129m位于直线上,其余均位于半径为4500m的曲线上,纵坡11.5‰。

隧址区地震烈度Ⅷ地震动峰值加速度0.20g。

1.2 工程地质和水文地质1.2.1 工程地质新响沙湾隧道为鄂尔多斯台地剥蚀丘陵区,沟谷纵横,切割强烈,地形起伏较大。

围岩为白垩系下统(K1),紫红色、姜黄色、灰绿色含砾泥质砂岩,砂石含量5~20%左右,泥质胶结,砂状结构,薄层~中厚层构造。

局部夹薄层状紫红色泥岩。

强风化层约10~30米。

地层产状近水平。

1.2.2 水文地质特征地下水主要为赋存在河床冲洪积砂层中的空隙潜水,水量较丰富,膨胀土地带地下水丰富,基岩裂隙水不发育。

2 塌方过程描述2008年9月27日早7时,新响沙湾隧道GDK48+885~GDK48+950段边墙出现多条裂缝,裂缝内有水渗出,部分拱脚出现向外挤出的现象。

2008年9月28日~2008年10月9日期间,GDK48+885~GDK48+950段不时出现钢筋断裂的声音,多处出现环向裂纹,多处喷射混凝土面崩裂。

边墙从拱脚以上1.7米处钢架整体被压断,拱顶边墙变形严重。

掌子面已经全断面塌方封堵;缝宽1cm以上的裂纹有十多条,最大裂缝宽度达到60cm;拱墙部位格栅钢架大部分挤出变形,最大变形达80cm;裂缝处渗漏水现象严重。

2008年10月10日下午15时10分GDK48+885~GDK48+950段出现整体坍塌,塌方过程无人员伤亡。

3 塌方原因分析塌体段为白垩系下统灰绿色泥质砂岩,泥质胶结,砂状结构,薄层~中厚层构造,水平层理极其发育,经铁四院检测后发现该种砂岩为膨胀性质,且属于中度膨胀。

膨胀土边坡失稳机理及综合防治研究

膨胀土边坡失稳机理及综合防治研究

膨胀土边坡失稳机理及综合防治研究摘要:本文结合吉图珲客运专线膨胀土路堑边坡,对影响膨胀土边坡失稳的因素做以分析,发现裂缝是导致路堑边坡发生滑动的主因;并且探讨了膨胀土边坡失稳机理,还对其力学机理做了简单的说明;最后对膨胀土边坡防治原则和该段采用的防治措施进行了阐述。

结果表明,地表水及地下水对膨胀土边坡的影响较大,所以在膨胀土地区施工要做好防水和排水措施。

根据边坡发生滑动的力学机理来看,边坡滑动有三个条件,所以我们可以从这三个形成条件入手来综合防治边坡失稳。

关键词:膨胀土;路堑边坡;失稳机理;防治措施1.概述膨胀土是主要由亲水性矿物蒙脱石组成是一种高塑性黏土,它具有吸水后膨胀鼓起和失水后收缩开裂的性质。

膨胀土的这种性质严重影响着公路、铁路以及其他建筑物,给工程带来非常大的困难,尤其是膨胀土边坡,往往是“逢堑必滑,无堤不塌”。

也就是说开挖膨胀土边坡时,很有可能发生滑坡失稳现象,在工程建设中把膨胀土作为填料,填筑路基时,可能在路基表面产生滑动。

2.影响膨胀土失稳的因素2.1裂隙性膨胀土由于其吸水膨胀,进而局部鼓起和失水收缩进而局部开裂的性质,在雨季,降水会渗入膨胀土,表层的膨胀土就会吸水鼓起,周围的土体相互挤压,在反反复复的挤压作用下土体的结构就会发生破坏。

并且裂隙中的这些水也是滑动力的一部分,这也是膨胀土边坡容易在下雨天发生滑动的一个重要原因。

在干旱季节,膨胀土表面的水分蒸发,非饱和膨胀土的表面就会失水收缩,由于土的渗透性比较差,下层土体中的水分还没来得及蒸发,土体中这种不均匀的收缩就会导致裂缝的产生。

周而复始的膨胀循环,使得裂缝的发展越来越深。

等这些裂缝发展到一定阶段就会全部贯通,形成滑动面,从而使边坡发生滑动。

裂隙还会显著影响膨胀土的抗裂强度。

根据原状膨胀土的反复干缩湿胀直剪试验,发现随着循环次数的增加,土体强度在逐渐降低。

体积收缩率越大,土体失水收缩现象就越显著,进而裂缝发展就越快。

显然剪切面上裂隙越多,抗剪强度就越低。

膨胀土路堑边坡变形特性及破坏机理研究

膨胀土路堑边坡变形特性及破坏机理研究
Secondly,according to the expansive soil’S inflation deformation testing,the structural testing as well as does the dry-wet cyclicaleffect to inflate the earth shearing strength the influence,has discussed its deformation coordinates and the shearing strength parameter change rule,provides the reliable parameter basis for the stability analyses,and proposed the inflation earth practical this models.
关键词:膨胀土;路堑边坡;变形特性;本构模型;破坏机理

工程硕士学位论文
Abstract
The expansive soil is one kind of absorbing water inflation softens,the dehydration shrinkage crack special cohesive soil,in the slope of cut project, appears frequently collapses slippery and SO on phenomena,it restricts development of highway’S construction seriously in the Midwest of China.This article unifies western transport facilities technological project‘‘the expansive soil district highway to construct the complete engineering research”,through the laboratory test and the scene monitor,the analytical study expansive soil basic engineering character and the understanding grasps the expansive soil slope of cut water content and the suction change rule,as well as the quantitative analysis does under the wet circulation condition to inflate the soil bank body intensity and to attract the field of force change characteristic,and to inflates the earth side slope stability using the numerical simulation technology to carry on the simulation analysis.

膨胀土路堑滑坡的工程整治措施探讨

膨胀土路堑滑坡的工程整治措施探讨

膨胀土路堑滑坡的工程整治措施探讨膨胀土路堑滑坡是一种常见的地质灾害,在工程建设中经常遇到。

由于膨胀土的特性以及环境因素的影响,容易发生路堑滑坡现象,给工程建设和交通运输带来了极大的危害。

对于膨胀土路堑滑坡的工程整治措施进行探讨和研究,对于减少地质灾害风险,保障工程和交通的安全具有重要意义。

本文将从膨胀土的特性、路堑滑坡的成因、工程整治措施等方面展开探讨,提出针对性的解决方案,以期为相关工程建设提供参考。

一、膨胀土的特性膨胀土是一种具有较强膨胀性的土壤,主要包括黏土、粘土和壤土等。

膨胀土受水分影响较大,当水分含量增加时,土壤体积会膨胀;当水分蒸发或者排水时,土壤体积会收缩。

这种膨胀-收缩的特性使得膨胀土在工程中易受到影响,引发各种地质灾害,包括路堑滑坡。

二、路堑滑坡的成因1. 地质构造和地貌因素:山区地势复杂,地质构造复杂,山体岩土发育程度低,易发生地质灾害。

2. 人为因素:盲目开发、破坏植被、违法采石等行为,导致山体失稳,降雨时容易发生滑坡。

3. 天气因素:降雨量大、降雨频繁、降雨持续时间长,都会导致土壤饱和,从而加剧滑坡的发生。

4. 工程因素:工程施工不规范,设计不合理等,都会导致路堑滑坡的发生。

针对这些成因,需要制定针对性的工程整治措施,以减少路堑滑坡的发生。

三、工程整治措施1. 土方工程处理:针对膨胀土路堑滑坡的地质特点,可进行土方工程处理,通过加固、填方、挖渠等工程措施稳定土体,减少滑坡发生的可能性。

2. 植被恢复:在山区开展植被恢复工程,通过种植适应当地气候和土壤条件的植被,提高山体的抗滑性能,减少地质灾害的发生。

3. 设计合理:工程设计时需采用合理的勘察、设计方法,充分考虑地质条件和气候因素,减少地质灾害风险。

4. 监测预警:在路堑滑坡易发区域设置监测预警设备,对地质灾害进行实时监测和预警,及时采取相应措施减少灾害损失。

5. 工程加固:对已经发生滑坡的路堑进行工程加固,采取土方加固、钢筋混凝土梁加固、锚索加固等措施,保障路堑的稳定性。

膨胀土路堑滑坡的工程整治措施探讨

膨胀土路堑滑坡的工程整治措施探讨

膨胀土路堑滑坡的工程整治措施探讨膨胀土路堑滑坡是由于膨胀土在遇水膨胀,导致路堑体积增大,土体稳定性下降而发生的滑坡灾害。

针对这种灾害,工程整治措施应该综合考虑土体性质、水文地质条件、道路等因素,采取科学合理的治理手段,以保证道路安全通行。

本文将对膨胀土路堑滑坡的工程整治措施进行探讨。

一、采取排水措施排水措施是治理膨胀土路堑滑坡的首要措施。

由于膨胀土的水分膨胀是滑坡发生的主要原因之一,加强排水工作可以有效地控制路堑中水的含量,减小膨胀土膨胀的程度,提高土体的抗滑稳定性。

排水措施的具体方法包括:1. 安装排水管道:在路堑底部和路堑和路面之间布置排水管道,将路堑中积水引出路外,降低路堑的含水量,降低膨胀土的膨胀力。

2. 挖深壕沟:在路堑两侧挖深壕沟,使水分能够自然排泄,降低路堑内部水分含量,防止滑坡发生。

3. 设置横向排水沟:在路堑两侧设置横向排水沟,将路堑内部积水引出。

除了排水措施外,加固措施也是治理膨胀土路堑滑坡的重要手段,加固措施的具体方法包括:1. 喷砂加固:在路堑表面喷撒一定厚度的砂浆,起到加强路堑结构、减小膨胀土膨胀程度的作用。

2. 白色作料加固:在路堑表面涂刷白色剂,形成一层呼吸型涂层,使水分蒸发速度加快,土体水分含量得到调节,从而控制了膨胀土。

3. 土工格栅加固:在路堑内部埋设土工格栅,增强路堑整体抗滑能力。

4. 钻孔加固:在路堑内部岩层固结程度不够的地方进行钻孔加固,增强路堑的整体稳定性与抗滑性能。

进行滑坡治理工程后,为了保证路堑安全,还需要根据路堑的水文地质条件等进行监测。

具体措施包括设置观测点、组织专题调查和定时巡视等,以对路堑进行全面监测,及时发现滑坡隐患,采取相应的措施进行维修和加固。

结论膨胀土路堑滑坡的治理措施应该从排水、加固和监测三个方面进行综合考虑,充分利用科技手段和各种技术手段,采取合理的维修和加固措施,确保路堑安全稳定。

在治理过程中还需充分注意环境保护,减少破坏环境的行为,营造良好的治理氛围,加强公众的防灾意识,共同维护道路安全。

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enees to the similar engineer ing projeets.
K eywords:expansive soil; hum idification expansion;num erical sim ulation;slope collapse
随着 我 国经 济 的迅 速 发 展 ,国家 基 础 设 施 建 设 投入 不 断加 大 ,在高 速公 路 和高 速铁 路修 建 中 ,隧道 作 为优 化 线 路 的必 要 结 构 物 所 占 的 比例 也 越 来 越 大 。在 隧道 施 工 中 ,常 面临 着洞 口处 边仰 坡 滑坡 、崩 塌 、剥落 等 问题 ,严 重影 响 隧道施 工 安全 。 而在特 殊 地 质地 区 ,隧道 洞 口边 仰坡 问题 更应 引起 重 视 。
膨 胀 土 地 区 隧 道 洞 口边 仰 坡 垮 塌 机 理 与 防 治 措 施 研 究
朱 经 志
(中铁 十 四局 集 团三 公 司 ,山 东 兖 州 272100)
摘 要 :膨胀土地 区隧道}同口边 仰坡 坍塌严 重危 害隧道 施工 安全 。采 用数值 模拟 分析方 法 ,针对新 建
云桂铁路某 隧道建立 三维有限元模 型 ,动态模拟 了该 隧道 洞 口削坡 、隧道开 挖过程 ,揭 示 了膨 胀土 地区
收稿 日期 :2016-02.15
results show that the major deformation of side and face upward slope is inf luenced by slope excavation,expansion.Rain-
fall is the main reas on of slope failure aro und tunnel entrance in expansive soil area.Due to the design of present suppor t system ,the failure risk of two sides slope is more severe than front slope.Considering the treatment experiences towards slope and field construction conditions,the author pro posed appropriate controlling measures in order to give some refer—
胀土地 区边坡处理经 验和现场施工情况 ,提出相应 的防治措施 ,以期 在今 后类似地区施工 中能起 到一定
的借鉴作用 。
关键词 :膨胀土 ;增 湿膨胀 ;数值 模拟 ;边坡 垮塌
中 图分 类号 :U455
文 献 标 识 码 :A
文 章 编 号 :1672— 1 l44(2016)o3— 0226— 0l6
膨 胀 土 作 为 一种 及 其 特 殊 的地 质 体 ,具 有 多 裂
隙并 具有 显著 胀缩 性 ,是 一种 吸水 膨胀 软化 、失 水 收 缩 开 裂 ,并 能 反 复胀缩 变形 的 、同时具有 超 固结 性 和 多裂 隙性 的高塑 性黏 土 ,其颗 粒高 度 分散 ,对 环境 的 湿热 变化 敏感 。在 我 国 20多 个 省 (区 )的 180多个 市 、县广 泛分 布 ,总 面积在 l0万 km2以上 。因此 ,膨 胀 土地 区 隧道 开挖边 仰坡 的控制 研究 具有 重要 的意 义。
第 14卷第 3期 2 0 1 6年 6月
水利 与建 筑 工程 学报
Journal of Water Resources and Architectural Engineering
Vo1.14 No.3 June,2 0 1 6
DOI:10.3969/j.issn.1672—1144.2016.03.043
Abstract:Based on one tunnel of Yun—Gui railW‘dy project,the research estabfished a three—dimensional finite element
model to simulate the dynamic process of tunnel excavation and slope cutting at cave entrance an d reveals the settlement law and instability mechanism of side and face upward slope around the tunnel entrance in expansive soil area.Further— more, field analysis Was carried out based on the geological and clim ate characteristics of construction site to make.并结合施工现场地质 、气候特点 ,进行现场分 析。研究 结果表 明,
边仰坡的变形大部分来 自边坡开挖 ,而降雨增湿膨胀是 造成膨胀 土地 区 隧道洞 口边仰坡 失稳 的主要 原
因 。由于 目前支护体 系设计 问题 ,两侧 边坡破坏 风险大 于仰 坡。破坏 多发生 在边坡 坡 中区域 。结 合膨
Treatm ent and Failure M echanism of Slope Around Tunnel Entrance in Expansive Soil Region
ZHU Jingzhi (China Railway14th Bureau Group 3st Engineering Co.,,』d.,Yanzhou,Shamlong 272100,China)
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