摘要：侧壁阻力作用下,顺层边坡主滑方向将偏离岩层倾向,其变形及失稳机制具有典型特征。以四川盆地马边河流域某顺层边坡为例,基于其工程地质条件,总结顺层边坡不同变形区域的特征,结合失稳边界条件研究了考虑侧壁阻力的顺层边坡失稳演化机制;最后,对比主滑方向偏离岩层倾向与否的受力差异,分析考虑侧壁阻力的顺层边坡三维稳定性,并研究了各影响因素的作用效应。结果表明:(1)考虑侧壁阻力的顺层边坡变形可划为失稳滑走区、滑坡区和稳定区,滑坡区包含滑动区和蠕滑变形区,滑动区岩体滑动后解体风化为碎、块石土,蠕滑变形区受侧壁阻力影响岩体仅变形拉裂;(2)顺层边坡经岩体劣化和前缘临空后,总体呈下部滑动、中部蠕滑拉裂的顺层临空-后退式破坏;滑动区边界受前缘及侧壁临空控制,长度与侧壁冲沟下切段长度相近;蠕滑变形区部分侧壁由节理面转化为挤压带,侧壁阻力增大,稳定性高于临界失稳状态;受侧壁阻力及滑体厚度控制,蠕滑变形区与稳定区界限处因滑体厚度削薄而拉裂;(3)建立了考虑侧壁阻力的顺层边坡稳定性系数计算式,以及岩层倾角δ、滑面倾角α、主滑方向偏离岩层倾向夹角β三角度间的换算关系式,侧壁摩擦系数和β越大,侧壁阻力越利于顺层边坡稳定。

摘要：新工科是我国工程教育改革的新范式,在此背景下开展一流课程教学模式改革具有现实意义。教学实践表明,专业课程价值塑造的成效不足和学生解决复杂工程问题的能力不够是土木工程一流课程建设中较为突出的两个难题。以课程思政引领课程育人,分别阐述了土力学课程思政总体设计、课程思政教学实践和课程思政元素设计思路。以案例教学促进实践能力培养,探讨了土力学典型工程教学案例的筛选原则、虚实结合的案例教学方法与模式。研究成果对于推动新工科背景下土木工程一流课程建设具有参考价值。

摘要：为研究干湿循环下红层土石混合料的劣化规律,以取自四川盆地的红层土石混合料为研究对象,通过静态崩解试验,探讨不同粒径红层软岩块石的崩解特征;对2组红层土石混合路基填料原始级配缩尺,通过叠环式剪切试验,研究干湿循环次数对红层土石混合料黏聚力、内摩擦角、剪胀率和剪切模量等指标的影响.研究结果表明:红层软岩块石遇水崩解显著,崩解过程可分为剧烈段、过渡段和稳定段,崩解剧烈段块石含量降低近70%;粒径较大时,块石受结构面影响更强,崩解更彻底;随干湿循环次数的增加,抗剪强度在崩解剧烈段明显降低,过渡段基本不变,稳定段略有回升;块石崩解后,其咬合作用显著降低,表观黏聚力急剧减小,静电引力和固化胶结使黏聚力轻微增大,崩解物间的摩擦和重定向排列使内摩擦角轻微增大;最大粒径和含石量显著降低,法向应力下土石混合料更密实,剪胀率明显降低;骨架-密实结构转变为悬浮-密实结构,剪切模量明显降低;干湿循环下黏聚力和剪胀率劣化更明显,内摩擦角的劣化受块石粒径影响最大,剪切模量的劣化受块石粒径影响最小;路堤填筑前,对红层土石混合料进行2次崩解处理,以削弱其受降雨-蒸发循环作用的不利影响.

摘要：针对缓倾层状煤系软岩地层中隧道围岩大变形问题,以高坡隧道为例,总结围岩大变形特征及成因,进而提出支护对策,通过有限元模拟进行支护效果分析,最终提出控制围岩大变形的优化方案并进行效果监测。结果表明:高坡隧道围岩大变形特征体现在变形量大且发生范围广,空间分布不均匀且不对称等;围岩的碎胀变形和软化膨胀扩容等是大变形的成因;提出了扩挖隧道断面为圆形、增加预留变形量、增大初期支护刚度、增加锚杆长度等围岩大变形支护对策;将隧道断面由马蹄形扩挖为圆形,对围岩变形控制效果最佳,水平位移最大值降幅35.37%,竖向位移最大值降幅29.34%,益于支护措施的协同受力,且围岩塑性区面积明显减小,分布更为均匀;优化后的支护方案能控制高坡隧道围岩长期稳定。

摘要：原状滑带土具有较强的水敏性,揭示饱水软化下滑带土强度特性演化及弱化机制是评价拟建高速公路沿线顺层边坡稳定性的重要前提。针对四川盆地马边河流域某典型顺层边坡,取原状滑带土开展室内直剪试验、固结不排水三轴试验和环剪试验等研究强度弱化规律;同步结合电镜扫描、核磁共振微细观探测技术,揭示其强度弱化机制;最后,探讨考虑饱水软化作用下顺层边坡稳定性的快速评价法。结果表明:饱水软化下原状滑带土的抗剪强度弱化显著,且显著弱化时域为前1h,该时域中滑带土含水率增幅79.6%,黏聚力下降45.0%,内摩擦角下降36.2%,有效黏聚力下降46.6%,有效内摩擦角下降21.5%;滑带土中粗颗粒咬合阻碍剪切面的形成,而饱水软化后咬合摩擦转变为滑动摩擦,应变软化特征明显;滑带土的强度弱化源于其内部结构的剪切破坏,黏土矿物吸水膨胀,颗粒间胶结破坏,小孔隙体积增大,结构趋于疏松,导致强度弱化明显;基于室内直剪试验和极限平衡法,提出了能够用于快速评价顺层边坡稳定系数的定量关系式。

摘要：川渝地区公路工程建设中,常形成红层高填路堤,其沉降及稳定特性决定了工程安全及质量。以乐山至西昌高速公路某处取样,室内测得红层填料物理力学参数后,考虑粒度分布、干湿循环、填方高度和边坡坡度,通过有限元数值试验探讨红层高填路堤施工过程中的沉降及稳定特性,然后利用极差分析获知各因素的作用效应主次。结果表明:路堤沉降具有累积效应,路堤坡面下方土体受偏压影响,最终体现为竖直向越靠近路堤顶面沉降量越大,水平向越靠近坡面沉降量越小;路堤填筑过程中,坡体内逐渐形成滑移曲面,边坡临界失稳高度受路堤材料和几何尺寸等因素影响;填筑完成后,各因素对路堤沉降量的影响主次为:路堤填高>边坡坡度>粒度分布>干湿循环,对滑移曲面至坡面最大距离的影响主次为:路堤填高>干湿循环>边坡坡度>粒度分布。

摘要：针对现有工程中仅能根据滑体的岩性近似确定滑坡推力分布形式为三角形、矩形或梯形的现状,提出了基于定点剪出稳定性核算为基础的滑坡推力分布形式分析计算方法。该法假定自指定点剪出的潜在滑面由部分原滑坡滑面和通过指定剪出点的圆弧面组合而成。首先核算定点剪出滑面的稳定性,得到通过该点潜在滑面的最小安全系数,若该稳定性系数小于设计安全系数,则按照Janbu法计算设计滑坡推力。自上而下逐点计算滑坡推力,获得全桩若干点处的滑坡推力以后,可以得到相邻两点间的滑坡推力增量,据此按照自上而下的次序确定桩身滑坡推力的分布形式。

摘要：研究目的:目前规范以绝对瓦斯涌出量0.5 m3/min作为铁路隧道高、低瓦斯等级界限值,如今随着高速、大断面铁路瓦斯隧道的不断涌现,施工通风方式和工艺已发生很大变化,这种分类方法不能完全适用于大断面瓦斯隧道,将增加不必要的设备投入及工程措施,造成投资浪费。本文通过分析国内外矿井、公路及铁路隧道的瓦斯等级划分,结合隧道断面面积、需风量和瓦斯浓度等影响指标提出铁路瓦斯隧道等级划分标准,从而满足瓦斯隧道设计与施工的使用。研究结论:(1)根据安全瓦斯浓度,并结合隧道断面大小和通风要求提出了铁路瓦斯隧道等级划分方法,据此对成贵铁路瓦斯隧道进行分级,分级结果可减少工程投资,加快施工进度;(2)提出了微瓦斯隧道,明确低瓦斯与高瓦斯的浓度分界值为0.3%,微瓦斯与低瓦斯的浓度分界值为0.1%;(3)按断面面积将铁路隧道分为Ⅰ类(30~70 m^2)、Ⅱ类(70~110 m^2)、Ⅲ类(110~140 m^2)和Ⅳ类(≥140 m^2);(4)提出了用于瓦斯隧道分级的临界通风量计算方法,低瓦斯与微瓦斯临界通风量按0.15 m/s乘以隧道面积计算,低瓦斯与高瓦斯临界通风量按0.2 m/s乘以隧道面积计算;(5)本研究成果可为铁路瓦斯隧道设计和施工提供借鉴。

摘要：红层土石混填路基已广泛应用于西南地区线路建设。为弄清交通动荷载幅值与频率、含石量及车速对路基沉降的影响,以马边至昭觉段公路工程中的红层路基填料作为研究对象,开展室内模型试验与数值模拟。研究表明:红层土石混填路基沉降与荷载幅值呈正相关,与荷载频率呈负相关;以6秒为节点可将路基最大沉降分为大幅变化阶段与动态稳定阶段;路基沉降随含石量增大而减小,路基含石量由32.5%提升至45.5%时,沉降减少36.0%;车速对路基沉降影响具有随机性。

摘要：依托建水至元阳高速公路二标段陡坡地段的土石混填路基填筑工程,以正交试验设计9种工况,将孔隙率作为压实质量指标,运用PFC3D软件进行模拟分析,研究坡度、含石量及荷载循环遍数对土石混填路基压实质量的影响,并通过现场试验验证模拟结果。结果表明:土石混填体的位移量随循环加载遍数的增加逐渐变大,位移速度随循环加载遍数的增加逐渐变小;相同条件下,斜坡坡度越大,填料的压实质量越低;填料压实质量随着含石量的增加先升高后下降;循环加载遍数并非越多越好,碾压过多,对土石混填路基的压实质量影响有限,甚至造成压实质量下降;各因素对土石混填路基压实质量影响大小依次为:陡坡坡度>含石量>循环加载遍数。