公路黃土路塹高邊坡穩(wěn)定性研究

《公路黃土路塹高邊坡穩(wěn)定性研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、長(zhǎng)安大學(xué)博上學(xué)位論文邊坡的坡型宜選用臺(tái)階形，一般坡頂層土體較松散，坡比應(yīng)適當(dāng)放緩，但不宜大于1．1，以減少坡面沖刷。鄭南翔、李煒等【8】針對(duì)甘肅省黃土路塹高邊坡的實(shí)際情況，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、試驗(yàn)、分析計(jì)算等，提出了適合甘肅省(1I、III區(qū))公路黃土路塹高邊坡合理斷面(坡型)，并成功指導(dǎo)了工程實(shí)踐。趙之勝、謝永利、倪萬(wàn)魁等【9H101，通過(guò)調(diào)研、計(jì)算和模擬，結(jié)合鐵路、公路和水利系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，綜合總結(jié)給出銅黃公路及陜北地區(qū)黃土高邊坡的設(shè)計(jì)建議值。推薦方案中的“寬臺(tái)陡坡’’型式較符合黃土邊坡的特點(diǎn)，在陜西省公路工程實(shí)踐中已得到成功應(yīng)用。1．2．2坡面防護(hù)研究現(xiàn)狀黃土路塹坡面穩(wěn)定性是指開(kāi)挖形成的邊坡在自

2、然或人為因素影響下，坡面未發(fā)生嚴(yán)重的坡面沖蝕、面狀剝落等變形破壞，以保證公路的正常運(yùn)營(yíng)。為了保持邊坡坡面的穩(wěn)定性，常采用坡面防護(hù)措施以避免坡面漸進(jìn)變形而引起坡體大范圍失穩(wěn)，進(jìn)而減小坡面水土流失。黃土路塹高邊坡坡面防護(hù)措施很多，概括起來(lái)可以分為三類(lèi)【ll】：工程防護(hù)、植物防護(hù)和綜合防護(hù)(工程防護(hù)與植物防護(hù)相結(jié)合)。其中工程防護(hù)主要是采用護(hù)面墻、漿砌片石護(hù)面、錨桿噴漿護(hù)坡、掛網(wǎng)噴漿護(hù)坡等；植物護(hù)坡主要有人工植草技術(shù)、液壓噴播植草技術(shù)、植樹(shù)技術(shù)等；綜合植物護(hù)坡有框架植物護(hù)坡、鋪網(wǎng)植草護(hù)坡、厚層基材噴播植草護(hù)坡、土工格室與綠化防護(hù)板植草護(hù)坡等。以往黃土路塹邊坡大多采用漿砌片石、噴射混凝土等傳統(tǒng)的“灰

3、色”防護(hù)措施，其在坡面防護(hù)初期，對(duì)防止坡面侵蝕方面效果很好，作用非常顯著。然而，隨著時(shí)間推移，由于工程材料如混凝土的風(fēng)化老化，其效果會(huì)越來(lái)越差，甚至造成破壞。同時(shí)，破壞了當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境的協(xié)調(diào)，且其后期整治費(fèi)用很高【12】113】。隨著人們對(duì)環(huán)境意識(shí)的不斷增強(qiáng)，要求公路建設(shè)的同時(shí)，必須保護(hù)周邊生態(tài)環(huán)境，尤其是在生態(tài)環(huán)境脆弱，水土流失嚴(yán)重的黃土地區(qū)。伴隨著國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和山川秀美工程的提出，修建經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)的“生態(tài)型”高等級(jí)公路已是大勢(shì)所趨。因此恢復(fù)和重建道路邊坡兩旁的自然生態(tài)植被尤為突出。在國(guó)發(fā)【2003]號(hào)文件“國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)綠色通道建設(shè)的通知"中指出：綠色通道要和公

4、路、鐵路、水利規(guī)劃建設(shè)統(tǒng)籌規(guī)劃，并與工程建設(shè)同步進(jìn)行，同步施工，同步驗(yàn)收。植被作為公路路域生態(tài)環(huán)境恢復(fù)與重建的主體，具有工程措施所不可替代的作用【14】。植樹(shù)護(hù)坡主要依靠坡面樹(shù)木的地下根系及地上莖葉的作用保護(hù)坡面不受沖刷侵蝕，其作用可概括為根系的力學(xué)效應(yīng)和莖葉的水文效應(yīng)兩個(gè)方面。其根系的力學(xué)效應(yīng)，改變了土的力學(xué)性能，提高了土體的抗剪強(qiáng)度，從而增強(qiáng)邊坡土體的抗剪強(qiáng)度，減小水土流失和邊坡3第一章緒論病害的發(fā)生【15H19】；水文效應(yīng)通過(guò)莖葉對(duì)雨水的截留、葉面分流、莖葉的籬笆作用和落葉水文效應(yīng)【l51，減少了直接沖刷坡面土體和減少坡面上方來(lái)水來(lái)沙量，減緩了坡面的沖刷量。目前，植物防護(hù)技術(shù)最先進(jìn)的當(dāng)

5、屬日本，而我國(guó)干旱的黃土地區(qū)路塹高邊坡的植物防護(hù)技術(shù)研究仍處于探索階段。近年來(lái)，許多水土保持界和業(yè)內(nèi)人士對(duì)公路黃土路塹邊坡植物防護(hù)作了大量的研究工作【20】1251。如中國(guó)農(nóng)科院蘭州畜牧所的常根柱和陜西省高管局的趙貴鈞、韓順掣201(1995"--'1997)先后對(duì)陜西西渭、西寶、西銅高速，山西太舊高速等北方多條高速公路的綠化進(jìn)行了實(shí)地考察，對(duì)我國(guó)北方地區(qū)高速公路的綠化現(xiàn)狀與發(fā)展前景從中央隔離帶、邊坡生物防護(hù)、刺籬生物封閉等幾個(gè)方面進(jìn)行了較系統(tǒng)的闡述和嘗試性的探索。該研究對(duì)黃土路塹邊坡采用“挖穴投種”、“種包塞植’’、“種籽直播"、“野生狗牙根栽植’’等方法進(jìn)行對(duì)比分析研究，認(rèn)為邊坡綠化以挖

6、穴投種一覆土一澆水的方法最好。但由于挖穴投種的許多技術(shù)問(wèn)題未能解決，也未能大面積施工應(yīng)用。1999年交通部科學(xué)研究院【211，針對(duì)黃土高原山區(qū)公路路塹高邊坡植被恢復(fù)，應(yīng)用液壓噴播技術(shù)，在銅黃線上進(jìn)行了深入地試驗(yàn)和研究。試驗(yàn)初期，邊坡上的人工植草長(zhǎng)勢(shì)良好，為道路景觀增添不少美色。由于環(huán)境氣候因素等多種原因，不久草被逐漸枯萎。2004年趙之勝、謝永利、倪萬(wàn)魁等【1024251，在西安繞城高速采用三維網(wǎng)植草技術(shù)防護(hù)、在閻良．禹門(mén)口高速采用坡面平臺(tái)植樹(shù)和厚層基材噴播植草技術(shù)，以及采用新型的土工格室生態(tài)護(hù)坡和綠化板生態(tài)護(hù)坡技術(shù)在黃延高速公路的成功應(yīng)用，這些坡面防護(hù)措施都為黃土路塹高邊坡坡面穩(wěn)定性提供了

7、有力的保證。1．2．3坡體穩(wěn)定性計(jì)算研究現(xiàn)狀近年用于土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性計(jì)算理論的研究已較為深入，除傳統(tǒng)的二維極限平衡條分法幽以外，Leshchinsky(1992)[27】、陳祖煜(2001)[281及李同錄(2003)【29】提出三維極限平衡解法，李同錄(2003，2004)[30卜【31】將二維極限平衡條分法改為積分法以便工程方便應(yīng)用；以有限元為主的數(shù)值分析法f32】～例更是廣泛應(yīng)用于邊坡穩(wěn)定性分析。尤其是連