浅析水对边坡稳定的影响论文

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篇1：浅析水对边坡稳定的影响论文

浅析水对边坡稳定的影响论文

摘要:在现代化工程的建设过程中或建成后的运营期间,有时不可避免地形成了大量边坡工程；本文综合分析了水对边坡稳定的影响因素，望在工程的完善建设中起到一定指导作用。

关键词:边坡;边坡稳定;边坡治水

一、前言

随着现代化建设事业的迅速发展，各类高层建筑、水利水电设施、港口、高速公路、铁路、能源工程等大量开工建设，在这些工程的建设过程或建成后的运营期间,有时不可避免地形成了大量边坡工程；这些边坡工程的稳定状况，事关工程建设的成败与安全，会对整个工程的可行性、安全性及经济性等起重要的制约作用，并在很大程度上影响着工程建设的投资及使用效益，因此，对其进行研究具有重大的现实意义。

二、综合分析水对边坡稳定的影响

边坡一般是倾斜坡面的土体或岩体边坡，由于坡面倾斜，在坡体本身重力及其他外力作用下，整个坡体有从高处向低处滑动的趋势，同时，由于坡体土(岩)自身具有一定的强度和人力的工程措施，它会产生阻止坡体下滑的抵抗力。一般来说，如果边坡土(岩) 体内部某一个面上的滑动力超过了(岩) 体抵抗滑动的能力，边坡将产生滑动，即失去稳定；如果滑动力小于抵抗力，则认为边坡是稳定的。

边坡的稳定是一个比较复杂的问题,影响边坡稳定性的.因素较多，简单归纳起来有以下几个方面：边坡体自身材料的物理力学性质；边坡的形状和尺寸；边坡的工作条件；边坡的加固措施等等,在这其中水是边坡失稳的重要因素之一。现在简单分析水流对边坡稳定性的影响边坡。 一般说，水对边坡的影响主要分以下两个方面：一是使得边坡土体剪应力增加；另一个是使得边坡土体本身抗剪强度减少。

边坡中的土是由于岩石的风化、剥离、搬迁、沉积等地质作用而形成的，与土层的深度、土的紧密情况不同，越到表面土越松散边坡。由于地表水流的作用下，水在坡表面流动的过程中不断地冲刷整个坡面的松散物质，存在一定的沟槽和低凹地,当水超过了低凹地或沟槽的蓄水能力，不仅形成一定向下的荷载，而且水存在岩土体的孔隙中时,会对岩体产生静水压力，即孔隙水压力。其作用方向与孔隙面相垂直，大小与孔隙水水头有关，水头越高，则静水压力越大，静水压力会对岩体产生一个下滑推力，当孔隙水压力剧增时引起滑坡，从而降低岩体的稳定性一般边坡岩土体的滑坡都是从坡顶裂缝开始。

水流渗进土体，使土体的密度增加，这是增加土体剪切应力的主要因素。水对岩质边坡的影响较小,这是因为岩质边坡的强度较高。当地表水在岩石坡面排泄受阻时，会加大岩体的重量,增加坡体的下滑力。对于遇水容易软化的岩层，地下水常可以使岩石内部的联结变弱,强度降低，从而导致土体康剪强度降低。

地下水在渗流过程中会对岩土体颗粒施加一个动水压力。它是一个体积力，其大小与流动水的体积、水的容重和水力梯度有关,其方向与水流的方向一致。结构面的填充物在水的浮力作用下，重量降低，动水压力稍大时，就会带走结构面中的填充物颗粒，侵蚀掏空岩块之间的填充物；同时动水还会磨平粗糙的岩石面,使其变得光滑，降低了岩石的摩擦系数,减小了岩体的抗滑力，降低了边坡的稳定性。由于水流对边坡稳定性的影响非常大，所以边坡工程对水流的防治是边坡稳定的重要方面。

边坡治水包括坡面排水及坡体排水。坡面排水主要是通过设置坡顶截水沟、平台截水沟、边沟、排水沟及跌水与急流槽来实现。坡体排水设施主要有渗沟、盲沟及斜孔等。渗沟又分支撑渗沟、边坡渗沟和截水渗沟三种，主要作用截排地表以及几米范围内的地下水：盲沟(即渗水隧洞) 主要用于截排或引排埋藏较深的地下水；斜孔主要用于排除深层地下水，土层和岩层均可采用，一般用水平钻机,埋置排水管。同时，也可以通过在坡面植草绿化的方法减少水对坡面的渗入边坡。

三、结论

由于水对边坡的影响是多方面和多角度的，因此在防治边坡时，首先要做好对边坡水的处理，做好排水系统，包括地表排水系统和地下排水系统，使水对边坡的影响降到最低限度，甚至消除；其次，针对不同的边坡，了解地下水位情况，采取不同的方法进行加固，本着具体问题具体分析的原则因势利导，多角度、多方面的进行分析，最终采取最优的方法。

篇2：水对边坡稳定性的影响及防治措施

水对边坡稳定性的影响及防治措施

文章分析了影响边坡稳定性的`因素,并在此基础上着重探讨了水对边坡稳定性的影响.结论认为,水在某些特定条件下是影响边坡稳定性的关键因素,因而边坡应采取相应的防治措施.

作 者：张亚林 梁毅 ZHANG Ya-lin LIANG Yi  作者单位：张亚林,ZHANG Ya-lin(广东省公路管理局,广东,广州,510075)

梁毅,LIANG Yi(广西交通规划勘查设计研究院,广西,南宁,530011)

刊 名：西部交通科技 英文刊名：WESTERN CHINA COMMUNICATION SCIENCE & TECHNOLOGY 年，卷(期)： “”(1) 分类号：U416.1+4 关键词：水   边坡稳定性   防治措施  

篇3：浅谈降雨入渗对边坡稳定性的影响

浅谈降雨入渗对边坡稳定性的影响

因滑坡多发生在降雨期间,所以,边坡的稳定与降雨的关系非常密切.当前,研究雨水入渗引发边坡失稳的'机制,并建立有效的分析方法与防治措施,对于提高边坡的稳定性有着重要的指导意义.

作 者： 作者单位： 刊 名：科技创新导报 英文刊名：SCIENCE AND TECHNOLOGY INNOVATION HERALD 年，卷(期)：2009 “”(25) 分类号：U416 关键词：边坡   雨水   入渗   公路  

篇4：土钉长度对边坡稳定性影响研究

土钉长度对边坡稳定性影响研究

从极限平衡分析法推导的稳定性安全系数公式出发,提出了土钉计算最佳锚固长度,并对土钉长度进行了边坡稳定性影响研究,理论分析和数值计算结果表明,从稳定性安全系数的角度来看,个别算例不能证明土钉长度布置的上短下长方案与上长下短方案的“好”与“坏”.这与通常认为“土钉愈靠下力臂愈长,产生的滑动力矩愈大,故算得的`安全系数愈大”的结论不同,因此,用现有的极限平衡分析方法是不能进行优化设计的,只能对土钉布置较为合理的方案给出一个安全性评价.

作 者：刘志强 罗芸 LIU Zhiqiang LUO Yun  作者单位：刘志强,LIU Zhiqiang(武汉市公路工程咨询监理公司,湖北,武汉,430051)

罗芸,LUO Yun(中交第二航务工程勘察设计院有限公司,湖北,武汉,430071)

刊 名：资源环境与工程 英文刊名：RESOURCES ENVIRONMENT & ENGINEERING 年，卷(期)： 23(z2) 分类号：U416.1+4 关键词：土钉支护   边坡稳定   极限平衡法   安全系数   土钉长度  

篇5：土钉倾角对边坡稳定性影响研究?

土钉倾角对边坡稳定性影响研究?

从极限平衡分析法推导的稳定性安全系数公式出发,对土钉倾角对边坡稳定性的影响进行了研究,理论分析和数值计算结果表明,在土钉足够长的'条件下,最佳土钉入射角为仰角或水平;在土钉比较短时,最佳土钉入射角为倾斜向下,而且应该是从上到下逐层减少的向下倾角,这与通常认为土钉设置的倾斜度应逐层增加向下倾角的看法相反.

作 者：刘大鹏 周建中 唐小兵 LIU Dapeng ZHOU Jianzhong TANG Xiaobing  作者单位：刘大鹏,LIU Dapeng(交通部,专业人员资格评价中心,北京,100101)

周建中,ZHOU Jianzhong(华中科技大学,湖北,武汉,430074)

唐小兵,TANG Xiaobing(武汉理工大学,湖北,武汉,430074)

刊 名：资源环境与工程 英文刊名：RESOURCES ENVIRONMENT & ENGINEERING 年，卷(期)：2009 23(z2) 分类号：U416.1+4 关键词：土钉支护   边坡稳定   极限平衡法   安全系数   土钉倾角  

篇6：谈暴雨对边坡稳定性的影响和滑坡防治措施

谈暴雨对边坡稳定性的影响和滑坡防治措施

连降暴雨会使土体失去稳定性,从而造成山体出现滑坡和塌方.造成土体滑坡的'具体原因是:降雨入渗引起膨胀土体基质吸力降低和内应力比增加,含水量增加造成土颗粒的水膜增厚,使土颗粒之间的距离被拉远及引力减小,黏聚力降低.此外,降雨强度越大,边坡的夹沙能力越大,边坡就越容易被侵蚀,发生滑坡.对此,文章介绍了常用的滑坡治理措施.

作 者：庞毅玲 PANG Yi-ling  作者单位：广西建设职业技术学院,广西,南宁,530003 刊 名：企业科技与发展 英文刊名：ENTERPRISE SCIENCE AND TECHNOLOGY & DEVELOPMENT 年，卷(期)： “”(10) 分类号：P642.22 关键词：暴雨   滑坡   治理措施  

篇7：级配对水泥稳定碎石路用性能影响研究论文

级配对水泥稳定碎石路用性能影响研究论文

摘 要:水泥稳定碎石基层沥青路面容易产生裂缝,特别在重载交通条件下,路面结构更容易过早破坏提出通过调整级配来改善水泥稳定碎石基层的路用性能的思路对掺粉煤灰水泥稳定碎石进行配合比设计;通过级配对水泥稳定碎石路用性能影响研究,得出最佳级配类型

关键词:水泥稳定碎石;级配;路用性能

1 混合料组成及配合比设计

1.1 混合料组成

在研究掺粉煤灰水泥稳定碎石时,应根据《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000)中水泥稳定碎石的级配范围,考虑了规范范围内典型的五种级配,即级配范围的上限中限下限和上顶下底及下顶上底,见表1本文只采用中限和上顶下底及下顶上底三种级配,中限级配采用根据现场材料情况调整趋向规范中值级配(GD)混合料配合比中,水泥剂量定为5%,粉煤灰剂量定为10%,即配合比是水泥:粉煤灰:碎石为5:10:85

采用重型击实试验方法确定水泥稳定碎石混合料最佳含水量和最大干密度具体试验方法参照《公路工程无机结合料稳定材料实验规程》(JTJ057-94),养生温度20±2℃,养生湿度90%,养生期的最后一天浸水24小时最佳含水量和最大干密度试验结果如表2所示:

1.2 设计思想

选择良好的集料级配,适当的水泥粉煤灰比例,确定混合料合理的集料结合料含量,从而设计出具有良好路用性能的混合料以最大干密度的结合料来填充集料间的空隙,提高了混合料的最大干密度,从而改善混合料的力学性质,提高了掺粉煤灰水泥稳定碎石基层各方面的路用性能指标

1.3 设计方法步骤

(1)级配选择各种不同粒径的集料,按照一定比例搭配起来,才能达到较高的密实度和较大的摩擦力因此,要求碎石集料有一定的级配但施工时所用碎石集料颗粒不均匀,原材料级配基本不符合工程使用要求所以,原材料选定后,要对集料进行级配设计和级配调整,使其合成级配尽量满足设计级配的要求

(2)水泥粉煤灰结合料比例的确定结合料的具体比例,由结合料的强度试验确定

(3)其他路用性能检验初步拟定配合比后,综合考虑混合料的抗拉性刚度耐久性抗疲劳性抗裂性等路用性能,得出最佳粉煤灰含量,从而确定最佳配合比

(4)最佳级配确定在确定最佳粉煤灰剂量后,变化集料级配,通过混合料路用性能验证,分析规范中三种典型级配对混合料路用性能的影响,得出最佳级配

2 贝雷法在水泥稳定碎石级配设计中的应用

根据贝雷法对混合料嵌挤状况的评价方法,对以上所选的5种不同级配对应的`CA值FAc值和FA f值进行计算,计算结果见表3:

由表3可以看出,级配XS和下限的CA值均在0.4～0.8之间,集料级配所形成的骨架结构较好,混合料比较容易压实

级配GD上限和SX级配的CA值分别为1.141.12和0.98,大于或接近1.0,表明细集料较多,粗颗粒较少,互相之间不能完全嵌挤,处于一种悬浮状态但同时,FAc和FAf都在建议范围之内,说明其细集料均符合嵌挤结构

3 性能研究

3.1 强度特性研究

水泥稳定碎石基层的力学性能主要包括无侧限抗压强度和劈裂强度笔者通过不同龄期混合料的力学性能指标,来研究随着级配的变化混合料的力学性能变化

(1)无侧限抗压强度

三种混合料强度随着龄期的增长而增大,但是强度随龄期的增长的幅度不同

混合料要形成较好的强度,既要有足够的结合料粘结集料,又要有合理级配的集料形成坚实的骨架水泥稳定碎石7天抗压强度顺序大小依次为XS-10>GD-10>SX-10其中XS级配骨架结构较好,说明骨架结构对早期强度起主要作用180天抗压强度由大到小依次为GD-10>SX-10>XS-10其中,级配GD和SX密实型较好由此可见,结构密实性对混合料的后期强度影响较大

骨架结构对混合料早期强度其主要原因是,在抗压试验中,初期的破坏主要现象是石料与石料之间的分离,破坏的原因是硬化后的水泥细集料部分强度不是很高,不能给粗集料骨架提供必要的约束初期时粗集料骨架的约束作用在逐渐增强,粗集料骨架作用得以发挥所以混合料粗集料形成良好的骨架结构,在龄期较短时混合料的抗压强度比悬浮密实混合料的抗压强度高一些

(2)劈裂强度

三种水泥稳定碎石混合料强度随着龄期的增长而增大,但是强度随龄期的增长的幅度不同不同级配的水泥稳定碎石劈裂强度的顺序大小依次为GD-10>SX-10>XS-10其一般规律是级配越粗,劈裂强度就越低

产生这样规律的原因是,与抗压强度试验不同,混合料中粗集料是否相互嵌挤形成骨架,以及集料之间内磨阻力对劈裂强度影响不大对无机结合料稳定粒料土劈裂强度影响更多的是混合料中的粘结力以及水泥石与集料交界面过渡区的抗拉强度

3.2 刚度特性研究

水泥稳定碎石刚度特性主要研究其抗压回弹模量值

随着龄期的增长,水泥稳定碎石混合料的抗压回弹模量总体上呈上升的趋势龄期为90天的抗压回弹模量其大小顺序为:GD-10>XS-10>SX-10掺10%粉煤灰水泥稳定碎石的抗压回弹模量值1500MPa附近波动,即随着级配的变化抗压回弹模量值变化不大

产生这样规律的原因是,集料的弹性模量及它在整个混合料中的所占的体积,对无机结合料稳定粒料土的模量有很大的影响集料的刚度影响集料约束水泥石应变的能力,坚硬致密的集料弹性模量大,用它们配制的水泥稳定碎石模量较高,通常集料弹性模量比水泥水化后形成的水泥石弹性模量大因此,集料在混合料中所占的体积不变时,混合料的抗压回弹模量变化不大

3.3 温缩特性研究

(1)温缩系数随温度的变化关系

试验结果可以得出:

龄期为28天,水泥粉煤灰剂量相同条件下,根据掺粉煤灰水泥稳定碎石基层在低温段高温段和总体上的平均温度收缩系数变化情况,可以得出平均温度收缩系数大小排序为:XS-10>GD-10>SX-10

影响水泥稳定材料热胀缩性的主要因素包括各组成矿物的含量和热胀缩性质以及结构的强度将水泥稳定类的各组成部分的热胀缩系数汇总如下:

各种胶结物粘土矿物及次生矿物具有较大的热胀缩系数,而集料中的原生矿物一般有较小的热胀缩系数

级配的0.075mm及以下填料含量的排列顺序是:XS-10>GD-10>SX-10可见,温缩系数与填料含量有非常明显的相关性,填料含量多,则温缩系数大;填料含量少,则温缩系数小这其中的主要原因可能与填料中的次生矿物有关,因为次生矿物的温缩系数较大还有,随着填料含量的增加,集料总体比表面积增加,从而水泥稳定材料中新生胶结物质的分散度增加,导致胶结物质对温缩性的贡献增加,宏观表现为温缩系数增大

4 混合料路用性能综合分析

我国《公路沥青路面设计规范》(JTJ014-97)规定:以设计弯沉值为路面整体刚度的设计指标,计算路面结构层厚度对高速公路一级公路二级公路的沥青混凝土面层和半刚性材料的基层底基层应进行层底拉应力的验算

《公路工程基层施工技术规范》(JTJ034-2000)对于半刚性基层材料仅仅规定了7天的饱水抗压强度这一个指标,其他指标没有作具体的明文规定,因此有必要对各种指标进行综合分析,以确定各种指标间的关系,使得在设计施工时,对各种指标都有所考虑另外,综合考虑了抗压强度劈裂强度抗压回弹模量温缩开裂系数干缩开裂系数抗冲刷性能等一系列的指标后,能否找到一种满足上面各种性能的一种配合比

水泥稳定碎石各种路用性能在要求往往是互相矛盾或互相制约的,照顾了某一种性能,很可能降低另一方面的性能因此,为了使水泥稳定碎石基层在使用过程中各种性能找到一个最佳结合点,使用简单加权的方法对多指标进行综合分析

该种方法就是在考虑水泥稳定碎石的各种性能同等重要的前提下(权值相同),以不同试验方案在试验过程中所得的各性能优劣简单排序,然后数值相加,根据总积分值来讨论不同方案的综合使用性能,总积分值越小,则该方案的综合路用性能越好

参考文献

[1]@沙庆林.高等级公路半刚性基层沥青路面[M].北京:人民交通出版社,2005.

[2]@胡力群沙爱民.沥青路面水泥稳定类基层材料抗冲刷性能试验及机理研究[J].中国公路学报,2004,(1).

[3]@中华人民共和国行业标准.公路路面基层施工技术规范(JTJ034-2000)[M].北京:人民交通出版社,2000.

[4]@徐江萍,黄琪,李焕武.掺粉煤灰的水泥稳定碎石抗裂性能的研究[J].河南交通科技,2005,(4).

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