幾種主要因素對邊坡體變形特性的影響性能研究

摘 要：為了滿足當(dāng)下邊坡工程的應(yīng)用需要，文章就影響邊坡體變形的各個要素展開分析。這需要進(jìn)行自制設(shè)備的應(yīng)用，確保室內(nèi)試驗(yàn)環(huán)節(jié)的正常開展，從而進(jìn)行不同坡體形式、含水量情況下，邊坡模型變形性能的積極分析。文章就邊坡體的漸變、時變性質(zhì)展開分析，進(jìn)行其時空效應(yīng)的各個影響因素的分析，從而實(shí)現(xiàn)對邊坡體變形特性的深入探究，以滿足當(dāng)下工作的需要。

關(guān)鍵詞：變形特性；邊坡模型；存在問題；密實(shí)度

前言

在邊坡體變形特性分析過程中，該文就邊坡模型展開分析，進(jìn)行代表性監(jiān)測點(diǎn)的選定，進(jìn)行其變形發(fā)展情況的深入分析，確保不同邊坡高度下的變形發(fā)展曲線圖的設(shè)計(jì)，通過對不同的邊坡體變形特性影響模塊的分析，確保邊坡體的時變、漸變性質(zhì)的分析。

1 關(guān)于邊坡體變形特性試驗(yàn)設(shè)備及其應(yīng)用方案的分析

受到邊坡工程的影響，路塹高陡邊坡巖土體具備時變、漸變的性質(zhì)，這就是時空效應(yīng)的顯著性特點(diǎn)。受到邊坡工作模塊的影響，其存在形式也存在差異，其表現(xiàn)出來的變形形式與一些類型的邊坡也存在差異。為了驗(yàn)證上面的觀念，筆者進(jìn)行了一系列室內(nèi)試驗(yàn)，進(jìn)行邊坡坡體集合形狀、應(yīng)用密實(shí)度、含水量等模塊的分析，進(jìn)行巖土體的時變、漸變等性質(zhì)的深入分析，從而有利于后期工程設(shè)計(jì)模塊的正常開展。

試驗(yàn)所用設(shè)備為自行研發(fā)的滑坡試驗(yàn)?zāi)M裝置，其結(jié)構(gòu)組成見圖1中所示。該裝置具有操作靈活、原理簡便等特點(diǎn)。在玻璃立面上描繪帶有標(biāo)準(zhǔn)尺寸的格柵，可參照格柵來獲得不同邊坡模型不同部位處的變形數(shù)值大小。擬使用它對同一邊坡模型但含水量不同時、含水量相同但邊坡模型幾何尺寸不同時，以及含水量與邊坡模型幾何尺寸均相同但模型材料的密實(shí)度不同時，三種工況下的邊坡體變形特征進(jìn)行研究。

為了滿足當(dāng)下工作的應(yīng)用需要，我們也要進(jìn)行邊界效應(yīng)的考慮，確保其不同應(yīng)用情況的路塹邊坡的考慮。在模型比例應(yīng)用過程中，我們要進(jìn)行其尺寸的控制，進(jìn)行試驗(yàn)?zāi)Ｐ统叽绲膬?yōu)化。通過一系列的試驗(yàn)實(shí)踐得知，要想避免其幾何尺寸效應(yīng)的出現(xiàn)，就要進(jìn)行模型箱寬度及其邊坡材料顆粒直徑的協(xié)調(diào)，將其比值控制在一定的范圍之內(nèi)，從而滿足路塹邊坡的工作應(yīng)用需要。取平均粒徑為0.8mm的材料來制作邊坡模型，而模型的寬度為500mm，高度依具體試驗(yàn)?zāi)康膩碚{(diào)整。在試驗(yàn)中，為了消除箱壁的摩擦約束而產(chǎn)生的邊界效應(yīng)，在箱壁上涂抹潤滑液來減少模型材料與箱壁之間的摩擦力。為了使所得試驗(yàn)結(jié)果具有一定的代表性，每個邊坡模型上都選取三個觀測點(diǎn)，即坡頂、坡面中部和坡底。

2 關(guān)于邊坡體變形試驗(yàn)結(jié)果的分析

為了更好的進(jìn)行坡體變形含水量環(huán)節(jié)的分析，我們進(jìn)行不同坡體材料質(zhì)量含水量的分析，從而確保坡面位移沿坡體高度變化曲線的應(yīng)用，以提升日常工作的應(yīng)用效率。變化曲線如圖2中所示。

通過對圖中變化曲線的分析，我們可以發(fā)現(xiàn)在邊坡變形影響因素中，坡體材料的含水量是重要的影響模塊。一般來說，如果其坡體材料的含水量越大，其邊坡的整體穩(wěn)定性也就越小。在該應(yīng)用模塊中，邊坡出現(xiàn)側(cè)向位移的情況，該情況一般出現(xiàn)在邊坡坡面的中部部位，一般不是出現(xiàn)在邊坡的底部環(huán)節(jié)。通過對其坡體位移變化規(guī)律的分析，我們可以得知，在坡體位移過程中，其變形的狀況是不同的，在坡體的中部，其變形的情況最為明顯，在邊坡底部環(huán)節(jié)應(yīng)用過程中，其變形位移比較小，在坡頂面的位移相對于前兩個應(yīng)用模塊來說，變化更小。通過對一系列的試驗(yàn)實(shí)踐得知，受到水的滲入情況的影響，土質(zhì)路塹邊坡的變形程度是比較大的，尤其是其含水量的提升，邊坡的位移狀況會發(fā)生巨大的改變。坡體幾何形式對坡體變形特性的影響，坡體材料含水量為5%、坡體高度分別為0.7m、1.0m和1.2m時所得的坡面位移沿坡體高度的變化曲線，分析不同坡體幾何形式時的坡體變形情況，坡面?zhèn)认蛭灰蒲仄赂叱是€分布，最大側(cè)向位移均出現(xiàn)在坡體的中下部，而沒有出現(xiàn)在坡體的底部。且由于受到不同程度的開挖坡面的影響，不同坡體中同一位置的側(cè)向位移值隨著坡體高度的增加而增大。因此，路塹邊坡開挖時，有效控制坡體高度是確保邊坡穩(wěn)定的合理手段。

在密實(shí)度影響模塊中，我們可以得知不同密實(shí)度下的坡面位移沿坡體高度的變化是不同的。一般來說，坡體中部分的側(cè)向位移幅度最大，在該環(huán)節(jié)中，其坡體側(cè)向位移沿坡體高度是不斷變化的。在不同的壓實(shí)度應(yīng)用下的坡體其變形及其分布特性是不同的。通過對坡體的壓實(shí)度的控制，能夠進(jìn)行邊坡的側(cè)向位移的減少，從而確保邊坡的整體穩(wěn)定性的優(yōu)化。通過對坡體的壓實(shí)系數(shù)的提升，可以確保坡體的最大側(cè)向位移情況的控制，進(jìn)行坡體側(cè)向位移坡體不同高度范圍的應(yīng)用，進(jìn)行變化關(guān)系的深入了解、應(yīng)用，以滿足當(dāng)下工作的需要。通過室內(nèi)試驗(yàn)對路塹高陡邊坡的變形發(fā)展情況進(jìn)行了一定程度的分析，探討了巖土體材料含水量、邊坡幾何形式以及邊坡材料密實(shí)度等因素對邊坡變形的影響。并以邊坡模型不同高度處的變形量為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，繪制了不同影響因素下，邊坡模型的變形發(fā)展曲線圖。試驗(yàn)結(jié)果表明，最大位移值往往出現(xiàn)在1h/3～2h/3范圍內(nèi)，而不是出現(xiàn)在邊坡的底部附近，而含水量對這種變形發(fā)展的影響最為顯著。

3 結(jié)束語

通過對影響邊坡體變形特性幾種因素的分析，以更好的進(jìn)行坡面位移沿坡體高度變化情況分析，從而滿足當(dāng)下邊坡應(yīng)用工作的需要，方便下序工程設(shè)計(jì)研究工作的開展。這需要引起相關(guān)工程工作人員的重視，進(jìn)行邊坡體時變、漸變性質(zhì)的分析，進(jìn)行影響該環(huán)節(jié)的主要因素的深入探究。

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