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种植香根草根系对膨胀土特性影响的试验研究 被引量：10
1
作者 李润发 王桂尧 +1 位作者 张永杰 黄永刚 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期43-52,共10页
利用柔性加筋处治膨胀土的膨胀性病害已在工程中得到广泛应用,但能否在膨胀土边坡中利用种植香根草深长密集根系的柔性加筋作用处治膨胀性病害问题还缺乏研究。为研究香根草根系对膨胀土物理力学特性的影响,通过在膨胀土中种植香根草制... 利用柔性加筋处治膨胀土的膨胀性病害已在工程中得到广泛应用,但能否在膨胀土边坡中利用种植香根草深长密集根系的柔性加筋作用处治膨胀性病害问题还缺乏研究。为研究香根草根系对膨胀土物理力学特性的影响,通过在膨胀土中种植香根草制作根土复合体试样,利用无荷膨胀率与膨胀力试验,探究了香根草根系对膨胀土膨胀性的影响。结果表明:香根草根系可降低无荷膨胀率并减小膨胀力,且膨胀力随含根量增高呈线性减小趋势,无荷膨胀率也随含根量增高而降低,但不同密实度土层中膨胀潜势释放的表现不同,其中密实度较高土层中的根系延缓膨胀潜势释放,而密实度较低土层中的根系则加快膨胀潜势释放;相同含根量下细根加筋效果优于粗根。通过室内直剪试验,研究了香根草根系对膨胀土抗剪强度的影响。结果表明:土体抗剪强度随香根草根系含根量的增加而增大,香根草根土复合体强度符合摩尔-库伦强度理论,其中含根量对黏聚力提高作用影响显著,而对内摩擦角提高作用影响较小,其中较粗根系比较细根系对内摩擦角的影响相对较大;低含根量根土复合体的应力-应变关系为应变硬化型,而高含根量根土复合体却表现为应变软化型。 展开更多
关键词 道路工程 膨胀土 膨胀性试验 根土复合体 强度和变形特性
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根系分布对膨胀土干缩开裂影响试验研究 被引量：7
2
作者 邓鹏 王桂尧 +2 位作者 梅智鹏 黄永刚 陶坚 《交通科学与工程》 2021年第1期19-25,共7页
为研究植被对膨胀土的改良作用,采用细麻绳模拟了不同根系直径和根系排列分布的土体干缩开裂试验,分析了土体中的水平根系、竖向根系、斜向根系、混合根系及不同根系直径对抑制膨胀土干缩开裂的作用机理。研究结果表明:4种不同根系的排... 为研究植被对膨胀土的改良作用,采用细麻绳模拟了不同根系直径和根系排列分布的土体干缩开裂试验,分析了土体中的水平根系、竖向根系、斜向根系、混合根系及不同根系直径对抑制膨胀土干缩开裂的作用机理。研究结果表明:4种不同根系的排列方式对干缩开裂抑制作用从大到小依次为混合排列根系的、水平根系的、倾斜根系的、竖向根系的。根系直径的增加对干缩开裂的抑制作用呈先增后降趋势,加筋直径为2 mm时,其表面裂隙率为1.6%,抗开裂效果最好,而直径分别为1、3、4 mm组的最终裂隙率分别达到2.6%、3.4%和4.06%。该结果可为膨胀土边坡生态加筋护坡等相关研究提供借鉴。 展开更多
关键词 膨胀土 模拟根系 干缩开裂试验 不同分布根系
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香根草根系对膨胀土渗透性影响试验研究 被引量：7
3
作者 陶坚 王桂尧 +3 位作者 常婧美 黄永刚 邓鹏 赵亚 《交通科学与工程》 2020年第4期10-16,共7页
为研究植被根系对弱膨胀土渗透性的影响,通过不同含根量密度的弱膨胀土试样的变水头渗透试验,分析弱膨胀土试样渗透性随含根量变化的规律,并应用SEEP/W软件对降雨引起的边坡不同位置处的体积含水量进行分析。研究结果表明:香根草根系含... 为研究植被根系对弱膨胀土渗透性的影响,通过不同含根量密度的弱膨胀土试样的变水头渗透试验,分析弱膨胀土试样渗透性随含根量变化的规律,并应用SEEP/W软件对降雨引起的边坡不同位置处的体积含水量进行分析。研究结果表明:香根草根系含根量密度越大,试样在标准温度下的渗透系数也越大;降雨阶段,体积含水量的升高幅度与含根量和高程成正比;降雨停止后,体积含水量的降低速度与含根量成反比,降低幅度与高程成正比。 展开更多
关键词 弱膨胀土 香根草 渗透特性 体积含水量
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含水率与加筋率对加筋土崩解特性影响的试验研究 被引量：6
4
作者 沙琳川 王桂尧 +2 位作者 李斌 周欢 张红日 《中外公路》 北大核心 2020年第4期264-268,共5页
针对边坡生态防护所采用的稻秸秆加筋土,通过崩解试验研究不同加筋率与含水率对加筋土崩解特性的影响规律。试验采用烘干的方法改变6种加筋(稻秸秆)率(加筋率为:0~0.5%)试样的含水率,然后进行崩解试验。结果表明:①试样的崩解量和崩解... 针对边坡生态防护所采用的稻秸秆加筋土,通过崩解试验研究不同加筋率与含水率对加筋土崩解特性的影响规律。试验采用烘干的方法改变6种加筋(稻秸秆)率(加筋率为:0~0.5%)试样的含水率,然后进行崩解试验。结果表明:①试样的崩解量和崩解速率与试样的初始含水率和稻秸秆掺加比例有关,试样的崩解量和崩解速率随着试样的初始含水率的降低而增加;②初始含水率对试样的崩解性起决定性影响,稻秸秆掺加比例对试样崩解现象影响不大。当初始含水率高时,试样成"鳞片状"崩解;当初始含水率低时,试样先是细小颗粒以粉状掉落,试样成"块状"崩解。 展开更多
关键词 边坡生态防护 稻秸秆加筋土 崩解特性 含水率 加筋率
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山岭隧道浅埋段盖挖支护设计方法研究 被引量：5
5
作者 张永杰 叶钰梁 +2 位作者 陈国芳 王桂尧 何忠明 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期217-226,共10页
山岭隧道的进出口或穿越峡谷地区常存在浅埋段,如何在保证安全的前提下经济、高效地完成隧道开挖支护施工成为工程建设的关键问题,兼具明挖与暗挖优点的盖挖法已初步应用于山岭隧道浅埋段,但其支护设计方法尚需完善。为此,基于山岭隧道... 山岭隧道的进出口或穿越峡谷地区常存在浅埋段,如何在保证安全的前提下经济、高效地完成隧道开挖支护施工成为工程建设的关键问题,兼具明挖与暗挖优点的盖挖法已初步应用于山岭隧道浅埋段,但其支护设计方法尚需完善。为此,基于山岭隧道浅埋段盖挖施工特点及其盖拱几何模型,首先提出盖拱承载受力简化分析模型;其次,采用结构力学方法建立出盖拱支护结构内力简化计算方法,获得盖拱安全厚度确定方法,并考虑盖拱与拱脚过渡段的平滑缓和作用,构建出拱脚扩大基础的承载力与稳定性分析方法;然后,采用所建立的盖挖支护设计方法探讨隧道埋深、盖拱矢高、圆心角、半径与拱脚宽度等因素对盖拱支护结构承载特性的影响规律,提出了山岭隧道浅埋段盖挖优化设计原则;最后,采用所建立的盖挖支护设计方法对工程实例进行分析,验证了工程实例典型断面盖拱设计参数的合理性,同时探讨了山岭隧道浅埋段盖挖支护设计方法及其优化设计原则的合理性。研究结果表明:浅埋段盖拱宜与隧道支护结构完全接触,盖拱设计厚度不宜大于0.6 m、内侧圆心角不宜小于120°;盖拱与拱脚应设置平滑缓和的过渡段,提高拱脚地基承载力能有效减小拱脚扩大基础的宽度;隧道初衬钢拱架浇筑于盖拱内不仅能保证盖挖时隧道初期支护封闭成环,还能提高盖拱稳定性;地基注浆加固锚杆不仅能提高地基承载力,还能增强拱脚基础的水平抗滑移稳定性。 展开更多
关键词 隧道工程 盖挖法 支护设计方法 敏感性分析 优化设计原则
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稻秸秆加筋水泥土空心砌块边坡生态防护技术研究 被引量：4
6
作者 陈曙 王桂尧 张永杰 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期42-49,共8页
在普通混凝土空心砌块护坡的基础上,提出了一种以稻秸秆、工程开挖后的废弃土、少量水泥为原料制成的空心砌块对边坡进行表层防护的方法,使其既具有混凝土空心砌块抗冲刷能力强、施工简单的优点,又能克服其资源消耗大、工程造价高的弊... 在普通混凝土空心砌块护坡的基础上,提出了一种以稻秸秆、工程开挖后的废弃土、少量水泥为原料制成的空心砌块对边坡进行表层防护的方法,使其既具有混凝土空心砌块抗冲刷能力强、施工简单的优点,又能克服其资源消耗大、工程造价高的弊端。采用无侧限抗压强度试验,探讨了在不同稻秸秆掺量、不同稻秸秆长度、不同水泥掺量以及不同养护龄期条件下,稻秸秆加筋水泥土及其空心砌块的抗压强度发展规律及其耐久性能。在此基础上通过对比分析裸坡、稻秸秆加筋水泥土空心砌块、三维土工网3种防护形式下的花岗岩残积土边坡强降雨冲刷试验以及室外空心砌块植草试验,验证稻秸秆加筋水泥土空心砌块的实际防护效果。最后对稻秸秆加筋水泥土空心砌块护坡的经济性与适用性进行了分析讨论。研究结果表明:稻秸秆加筋水泥土空心砌块的强度和耐久性能能够满足工程实际应用要求,其每平方米造价比普通混凝土空心砌块减少40%左右,经济效益十分显著,具有良好的应用和推广价值。其中稻秸秆加筋水泥土空心砌块最经济合理配比为稻秸秆掺量0. 25%、稻秸秆长度15 mm、水泥掺量15%。 展开更多
关键词 道路工程 稻秸秆加筋水泥土空心砌块 无侧限抗压强度试验 抗冲刷 边坡生态防护
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考虑溶洞空间形态的岩溶桩基稳定性分析方法 被引量：26
7
作者 张永杰 邓俊强 +2 位作者 杨兴山 赵明华 王桂尧 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期37-45,共9页
岩溶桩基的应用随岩溶地区交通工程建设的快速发展而越来越普遍,如何评价桩端岩溶顶板稳定性成为岩溶桩基设计的关键问题之一,针对目前桩端岩溶顶板稳定性分析平面假设的不完善性,考虑溶蚀作用形成的溶洞所具有的空间形态特征进行岩溶... 岩溶桩基的应用随岩溶地区交通工程建设的快速发展而越来越普遍,如何评价桩端岩溶顶板稳定性成为岩溶桩基设计的关键问题之一,针对目前桩端岩溶顶板稳定性分析平面假设的不完善性,考虑溶蚀作用形成的溶洞所具有的空间形态特征进行岩溶桩基稳定性分析。首先,将基桩作用下的岩溶顶板分别简化为固支梁、抛物线拱、圆拱与固支双向板等承载模型,采用结构力学与双向板分析理论建立不同模型的桩端岩溶顶板抗弯最小安全厚度计算方法;其次,通过计算结果对比分析,揭示岩溶顶板最小安全厚度随矢高的变化规律;在分析岩溶顶板冲切破坏与剪切破坏形式的基础上,探讨桩端岩溶顶板破坏模式的控制因素及其影响规律,进而获得桩端荷载、石灰岩抗拉强度、溶洞跨度与矢高等因素对桩端岩溶顶板承载特性的影响规律;然后,基于溶洞钻孔探测所得地质勘查信息构建岩溶桩基稳定性分析流程,提出考虑溶洞空间形态特征的岩溶桩基稳定性分析方法;最后,通过工程案例具体分析桩端岩溶顶板最小安全厚度及其破坏模式随矢高的变化规律。研究结果表明:桩端岩溶顶板破坏模式不仅与溶洞跨度、桩径有关,而且与溶洞形态及其矢高也密切相关,此外,石灰岩抗拉强度对岩溶顶板稳定性的影响同样较大,详细全面的工程勘察资料能使桩端岩溶顶板稳定性分析结果更接近实际情况。 展开更多
关键词 道路工程 岩溶桩基 空间形态 安全厚度 破坏模式
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草类根系对坡面土强度及崩解特性的影响试验 被引量：24
8
作者 王桂尧 周欢 +2 位作者 夏旖琪 沙琳川 周红贵 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期234-241,共8页
坡面植被的固土防冲刷失稳作用往往取决于草类根系对坡面土强度和抗崩解特性的提高幅度。为研究草类根系对提高坡面土强度和抗崩解特性的影响规律,首先通过植草种植试验和观察,研究草类根系生长及竖向深度含根量分布规律,然后采用直剪... 坡面植被的固土防冲刷失稳作用往往取决于草类根系对坡面土强度和抗崩解特性的提高幅度。为研究草类根系对提高坡面土强度和抗崩解特性的影响规律,首先通过植草种植试验和观察,研究草类根系生长及竖向深度含根量分布规律,然后采用直剪试验得到不同根系含量或不同生长深度与根-土复合体强度的关系,并对添加不同含量根系的根-土复合体进行强度试验,比较种植活根系和添加死根系根-土复合体不同的强度特性。对路堑坡面植草根系原状土样和添加根系重塑配制土样进行崩解试验,比较分析坡面土壤的结构性、根系含量对植草坡面土体崩解特性的影响。结果表明:草类根系的纵横穿插与缠绕根网加筋作用使草类根系能显著增强根-土复合体的强度,种植根系的毛细根系及生物活性使其对土体强度提高的加筋效应远优于添加根系,其提高幅度与根含量呈线性增加关系;由于草类根系的缠绕包裹作用提高了土的强度,且草类根系在土体孔隙中的穿插能减少雨水入渗时的孔隙气压及封闭气体,从而使草类根系能显著提高根-土复合体的抗崩解特性;路堑边坡土体的结构性以及主根系衍生出大量毛细根系的存在,使添加根系重塑配制土的抗崩解能力远小于路堑边坡种植根系原状土;根土样在配制土中采用稻秸秆代替草类根系,在同样添加比例的情况下具有更高的抗崩解能力及加筋强度。 展开更多
关键词 道路工程 植被护坡 试验研究 草类根系 强度和崩解
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考虑隶属函数特性的边坡模糊可靠性分析 被引量：12
9
作者 张永杰 邓俊强 +1 位作者 李侑军 王桂尧 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1350-1358,共9页
针对边坡工程岩土参数所具有的随机性、模糊性与区间性,根据隶属函数分布特征与截集技术提出岩土参数隶属函数截集取值方案,构建隶属函数不同分布形式的表征方法及其取值界限确定方法,建立基于截集技术与模糊点估计法的边坡模糊可靠性... 针对边坡工程岩土参数所具有的随机性、模糊性与区间性,根据隶属函数分布特征与截集技术提出岩土参数隶属函数截集取值方案,构建隶属函数不同分布形式的表征方法及其取值界限确定方法,建立基于截集技术与模糊点估计法的边坡模糊可靠性分析方法。通过两个典型算例不同工况计算结果的系统分析获得了岩土参数隶属函数分布形式、截集取值方案与取值界限对边坡模糊可靠度的影响规律。岩土参数样本数据量较少时可优先采用取值界限为±2.5σ的三角形分布与正态分布,对数正态与拟正态分布次之,而Beta（4,3）与Beta（4,4）分布将使模糊可靠度计算结果偏大。界限截集水平对计算结果影响程度显著,三角形、拟正态与Beta（4,3）分布的截集区间可取[0,1.0],正态与对数正态分布的截集区间可取[0.05,0.95],并选取隶属函数界限值与0.1间隔的截集水平值进行计算。获得了考虑隶属函数特性的边坡模糊可靠性分析方法,其将使边坡模糊可靠度计算结果更具合理性。 展开更多
关键词 边坡 模糊可靠性 隶属函数 分布形式 截集区间
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