冻融交替

天然 数逐渐减小
更新时间:2019-08-26 14:41 浏览:59 关闭窗口 打印此页

  冻融作用对边坡稳定性的影响浅析 Brief Discussion on the Influence of Freeze - thaw Action on Stability of Side Slope.pdf

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  第3期 北 方 交 通 冻融作用对边坡稳定性的影响浅析 王加龙 (辽宁省交通规划设计院,沈阳110166) 摘要:针对季节性冰冻地区春融期间路堑边坡的浅层滑塌破坏,分析了冻融作用对边坡稳定的影响、冻融滑 坡的形成机理及影响因素,给出了冻融滑坡稳定系数的计算公式,并通过工程实例分别计算了边坡在正常工况、冻 融状态下的稳定系数,说明在冻融状态下路堑边坡稳定系数会明显降低,造成边坡失稳。提出了边坡冻融破坏的 几种防治措施,得出了应充分注意冰冻地区的特点,加强土体强度指标试验及排水、防护设施设计、施工等结论。 关键词:路堑边坡;冻融;滑坡;稳定系数 中图分类号:U417文献标识码:B 文章编号:1673—6052(2011)03—0001—03 随着山岭区高速公路建设的不断发展,季节性 般沿着软弱层面或岩体节理裂隙形成的滑动面发生 冰冻地区在春融过程中经常发生施工及运营中的公 滑移破坏。 路路堑边坡的溜方、滑塌等破坏,其特点是正常状态 1.3冻融作用对边坡稳定的影响 下边坡处于稳定状态,只是在春融期间发生浅层滑 冻融过程中岩土体内部孔隙增大,水到冰的相 塌破坏,并逐层向下发展,会由此带来较大的工程变 变过程所带来的破坏主要为空隙率的增加以及完整 更及安全隐患。因此,季节性冰冻地区冻融作用对 性的逐步丧失。冻融作用会破坏土体内部的凝聚 边坡稳定的影响应引起足够重视。 力,当坡面上层土体解冻,而下层土体未解冻时会形 l 冻融作用及其对边坡稳定的影响 成一个不透水层,水分沿交界面渗流,使两层之间的 1.1 冻融作用 摩擦阻力减小,土体抗剪强度下降。 环境低温、冰冻侵蚀、结晶侵蚀及冻融交替变化 1.4冻融滑坡的形成 是寒区特殊的不利环境条件,使寒区地质体的材料 春融期冰雪迅速融化,地表水不断渗入已融化 性质及破坏原因区别于其它地区。土体冻胀、融沉 的边坡土体上部,而土体中的水分来不及蒸发,又由 过程主要受土体中的水分场、应力场、温度场及其变 于下部是冻结层,水分无法继续下渗,融化的土层由 化规律的影响,本质是冻土多孔介质中土骨架、冰晶 于粘聚力及内摩擦力的减小,便沿着下面冻结土层 体、未冻水这三种物质在温度、土水势、压力与变形 的表面向下滑动,造成路堑边坡溜方。如遇春雨或 等外界因素作用下的相互运动、迁移、扩散与相变。 融雪通流补给,更加剧滑坡的发生。 1.2边坡稳定性的影响因素及主要破坏模式 路堑边坡是否产生滑塌主要与边坡坡度、土质、 边坡是自然或人工形成的斜坡,边坡是否稳定 土体密实程度、渗透性、上层土体冻结前的饱和程 受岩土体的性质、岩层的构造与结构、水文地质条 度、潜在滑动土体的厚度、融化后的边坡抗剪强度下 件、地形地貌、风化作用、气候作用、地震作用等多种 降幅度、边坡土体的防护状况、类型、冬季降雪和春 因素的影响。边坡的破坏形式主要表现为滑坡、滑 融期的降水量、融化速度等因素有关。参见图1。 塌、崩塌和剥落。 1.5冻融滑坡的稳定计算 对于粘性土滑坡,其滑面接近予圆柱面,作为平 通过对冻融滑坡形成原因的分析可知,上层土 面应变考虑,可假设其断面为圆弧线,按瑞典圆弧滑 体以冻结土层为滑动面向下滑动,做以下假定: 面的临界圆心法确定滑面;对于层状的顺层岩坡或 路堑边坡冻融滑坍破坏时的滑动面平行于边坡 存在古滑坡的边坡,坡体内已存在滑面,开挖边坡的 坡面,近似为直线面,水渗流方向也平行于坡面;路 失稳将沿这些滑面发生滑移破坏;对于岩质边坡一 堑边坡冻融滑坍破坏时上层土体为水饱和状态,滑 万方数据 ·2·

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