本书具有如下特色：从研究对象和内容上看，本书密切结合我国具有鲜明地域特征的西南山区斜坡软弱地基，从科学修建路堤工程的技术需求出发，阐述了斜坡软土的工程特性，探讨了斜坡软弱地基路堤稳定性、变形的复杂性与特殊性，初步构建了强度与刚度并重、稳定性与变形兼顾的双指标设计体系，明确了典型工程对策的处治效果及机理。......
2023-10-03
斜坡软弱地基路堤力学行为及工程对策研究成果
【摘要】：针对斜坡软弱地基路堤开展的试验研究主要有以下三种：土工离心模型试验、室内常规模型试验和现场试验。结果表明，土工格栅可有效提高斜坡地基路堤的稳定性和承载能力，并能够大幅削减填方路堤的水平位移。图1-8室内模型试验槽[39]3.现场试验方面魏永幸[40]采用碎石桩加固内昆铁路李子沟段斜坡软土地基路堤，并进行了复合地基平板载荷试验。
针对斜坡软弱地基路堤开展的试验研究主要有以下三种：土工离心模型试验、室内常规模型试验和现场试验。
1.土工离心模型试验方面
李碧雄等[29]（1996）结合山区公路建设的实际情况，基于土工离心模型试验和平面固结有限单元法研究了斜坡高填方路堤的工程特性，探讨了地面横坡、路堤填筑密度等因素对斜坡高填方路堤工程特性的影响。
张良等[30，31]（2004）依托西南交通大学TLJ-2型土工离心机，进行了多组基于变形特征为评价指标的离心模型试验的对比研究，研究对象依次为水平软弱地基路堤、地面横坡为1∶10的斜坡软弱地基路堤、抗滑桩加固的1∶10斜坡软弱地基路堤以及打入桩加固的1∶10斜坡软弱地基路堤，模型尺寸及测点布置如图1-6所示。试验成果表明：斜坡软弱地基较水平软弱地基而言变形更为集中，变形幅值更大，更易发生失稳破坏，同时变形幅值随软弱层深度的增加，递减幅度增大；加固效果方面，抗滑桩与打入桩均可有效约束地基变形的发展，提高地基路堤的整体稳定性，但打入桩限制变形的效果较优。
图1-6 模型尺寸及测点布置（单位：mm）[30，31]
徐光明等[32]（2004）通过离心模型试验，针对倾斜基岩上的边坡，探讨了其破坏模式以及稳定性。试验成果表明：此类边坡失稳时边坡整体沿基岩面向下滑动，表现为典型的平移滑动破坏模式，紧贴岩面的软弱夹层称为滑动破坏面。
胡勇刚、罗强等[33，34]（2010）设计了5组水泥土搅拌法加固斜坡软弱地基路堤的室内土工离心模型试验方案，研究了斜坡软弱地基在路堤荷载作用下的变形特性，水泥土搅拌法不同的布桩方式对斜坡软弱地基的加固效果、对桩土荷载分担以及加筋垫层筋带拉力的影响规律。
刘望坤[35]（2013）针对山区斜坡软土路基开展了3组离心模型试验（水平软弱地基路堤、1∶10斜坡软弱地基路堤、1∶15斜坡软弱地基路堤），探讨了3种工况水平变形、竖向变形的变形特性。
2.室内常规模型试验方面
林育梁等[36]（2002）通过1∶100室内的模型试验研究了倾角为8.63°的斜坡软土层在路堤荷载作用下的变形特征，试验结果表明在荷载作用下均质软土地基的最大侧向变形多发生在软土层厚度的0.2～0.3倍深度附近。
冯文凯等[37]（2006）采用底摩擦试验方法对基岩斜坡路堤的不均匀沉降开展了研究，结果表明坡脚是最容易发生破坏的薄弱部位，随着基岩坡度的增加，路堤下滑趋势、变形破坏和应力集中的程度都显著增强。图1-7所示为相关试验照片。
图1-7 基岩倾角为20°时的最终破坏现象[37]
王志斌等[38]（2006）采用大型室内模型试验，对山区斜坡地基路堤的工作性状进行了研究，观测和分析了路堤内部应力、坡面位移、滑移面的位置及形态的变化规律。在路堤顶部均布荷载的作用下，路堤的破坏模式表现为折线型破坏。
王志斌等[39]（2008）依托大型室内模型试验，如图1-8所示，通过测试填方路堤不同位置处的水平位移和垂直位移、路堤内部应力以及路堤破坏面的形态，研究了采用土工格栅加固和未采取加固处治措施的斜坡地基路堤的变形及破坏规律。结果表明，土工格栅可有效提高斜坡地基路堤的稳定性和承载能力，并能够大幅削减填方路堤的水平位移。
图1-8 室内模型试验槽[39]
3.现场试验方面
魏永幸[40]（2001）采用碎石桩加固内昆铁路李子沟段斜坡软土地基路堤，并进行了复合地基平板载荷试验。结果表明，碎石桩复合地基可显著改善地基变形，提高载荷能力。
尤昌龙等[41]（2002）以内昆铁路老锅厂—李子沟段高原斜坡软土地基路基为研究对象，开展了相关施工试验研究工作，提出了“强基固本，治软抗滑”的技术措施，以确保斜坡路基的稳定。
钟岱辉等[42]（2004）针对高压旋喷桩加固处理斜坡软弱地基开展了研究，结合原位试验探讨了旋喷桩、复合地基沉降和承载力的分析计算方法。
刘宏文[43]（2004）依托内昆铁路老锅厂—李子沟段路基施工开展了试验研究，现场测试包括斜坡软土地基振动挤密碎石桩处理试验研究、斜坡软土地基高压旋喷桩处理试验研究、路基底渗水盲沟设置与否的试验比较等，提出并实施了“排水—治软—抗滑”的指导原则与处治措施。
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2023-10-03
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