摘要 為了提升公路路基邊坡設(shè)計(jì)質(zhì)量,文章總結(jié)了公路邊坡坡面沖刷類型和沖刷機(jī)理,分析了纖維加固材料對(duì)邊坡坡面土體抗剪強(qiáng)度和崩解性的影響規(guī)律,同時(shí)以某高速公路邊坡為研究對(duì)象,計(jì)算了邊坡坡面加固前后的穩(wěn)定系數(shù)。研究成果表明纖維對(duì)邊坡坡面的加固效果良好,可為公路路基邊坡設(shè)計(jì)提供科學(xué)的理論指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞 公路;路基邊坡;沖刷機(jī)理;加筋土;沖刷性能;加固效果
中圖分類號(hào) U416.14 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949(2023)15-0186-03
2.1 纖維加筋機(jī)理
黃麻纖維自身良好的物理力學(xué)性能是實(shí)現(xiàn)加筋效果的重要因素,其加筋機(jī)理體現(xiàn)在兩個(gè)方面[3]:
2.1.1 纖維與土顆粒相互作用
黃麻纖維表面粗糙,呈凹凸不平的狀態(tài),這為土顆??梢院屠w維很好地結(jié)合在一起,相互作用不至于輕易脫離創(chuàng)造了良好條件。黃麻纖維與土顆粒之間的相互作用主要體現(xiàn)在兩者之間的摩擦力,即當(dāng)外力作用在土體上時(shí),由于纖維和土體的彈性模量不同,則其在外力作用下抵抗變形的能力也不同,兩者之間就會(huì)產(chǎn)生相對(duì)位移,從而使得土顆粒和黃麻纖維的接觸位置產(chǎn)生摩擦力和咬合力,這樣就會(huì)提高土體的抗剪強(qiáng)度指標(biāo),從而改善土體的物理力學(xué)性能。
2.1.2 黃麻纖維之間相互作用
黃麻纖維隨機(jī)散布在土體中會(huì)產(chǎn)生著大量的交織點(diǎn),并交錯(cuò)搭接形成一種三維骨架結(jié)構(gòu)。如果在黃麻纖維的交叉位置受到荷載的作用,會(huì)引發(fā)周邊其他纖維共同受力,即任何一段纖維的受力變形都會(huì)牽引與之交織的各個(gè)方向的纖維,進(jìn)而產(chǎn)生空間受力區(qū),如圖1 所示。
4 結(jié)語
該文分析了公路路基邊坡沖刷機(jī)理、纖維加固邊坡材料的機(jī)理和加固效果,得到以下幾個(gè)方面的結(jié)論:①公路路基邊坡上的水流多呈湍流狀態(tài),使坡面土顆粒在沖刷期間受到重力、拖曳力、上舉力、滲透壓力等作用。②纖維對(duì)路基邊坡坡面土體的加固作用體現(xiàn)在纖維與土顆粒相互作用、黃麻纖維之間相互作用兩方面。③隨著纖維摻量的增加,坡面土體的抗剪強(qiáng)度增大,崩解系數(shù)減小,但變化速率并不是固定的。④路基邊坡坡面采用纖維加固后,邊坡安全系數(shù)有了明顯提升,加固效果良好。
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