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红层是由砂岩、泥岩、砂砾岩和红砾岩交互而成的一种特殊岩土。天然状态时力学性质较好,但是受到降雨、刮风等外界因素干扰后会发生软化、崩解,抗剪强度等工程性质会大幅度降低,从而引起边坡浅层破坏。由于红层通常分布于峡谷和山区,本身性质和结构特征独特,它所带来的病害十分严重。随着我国交通的不断发展,近年来越来越多的道路基础设施向红层的分布地区建设,公路红层边坡防护也越来越受到社会的重视。进行红层边坡坡面抗冲刷剂的研发,对于改善高速公路的环境,提高公路边坡防护水平,保障高速公路建设及运营有着重要意义。
本文依托课题《基于水-力环境动态调控机制的红层地质体低扰动灾变防控新技术》的子课题《红层边坡防渗透抗冲刷抑风化生态防护复合技术》进行红层边坡抗冲刷剂的开发。主要研究成果如下:
(1)通过对国内外已有文献归纳总结以及野外考察,对红层边坡土体的岩性组合特征、结构面类型及特点进行了系统论述,分析了红层边坡坡面发生冲刷作用的成因,确定了降雨是导致坡面冲刷的第一原因。另外,对红层边坡坡面径流的水力情况进行了研究,以此作为抗冲刷剂研发的主要依据。
(2)通过对传统抗冲刷剂、生物酶类抗冲刷剂和聚酰胺型抗冲刷剂的讨论分析,从经济性、环保性和聚酰胺型抗冲刷剂的作用机理出发,确定开发的抗冲刷剂由胶体A、螯合剂B和辅助螯合剂C组成,并通过对这三种原料的性质和作用进行探讨,进一步研究了以胶体A为主要原料的新型抗冲刷剂的作用机制。
(3)针对红层边坡的力学性质,开展红层试验用土颗粒分析以及液塑限试验、击实试验、渗透试验、直接剪切试验等室内土工试验,为后续抗冲刷剂性能的研究打下重要基础。综合考虑场地条件,设计开展人工模拟降雨冲刷试验,从素红层边坡与改良红层边坡的冲刷现象对比、抗冲刷剂在不同降雨强度下的改良效果以及不同坡度对改良边坡的影响这三个方面综合分析,进而探讨新型抗冲刷剂的具体性能,可以得出红层边坡坡面喷播抗冲刷剂后,改良效果良好,能提高50%左右的边坡稳定性。
本文依托课题《基于水-力环境动态调控机制的红层地质体低扰动灾变防控新技术》的子课题《红层边坡防渗透抗冲刷抑风化生态防护复合技术》进行红层边坡抗冲刷剂的开发。主要研究成果如下:
(1)通过对国内外已有文献归纳总结以及野外考察,对红层边坡土体的岩性组合特征、结构面类型及特点进行了系统论述,分析了红层边坡坡面发生冲刷作用的成因,确定了降雨是导致坡面冲刷的第一原因。另外,对红层边坡坡面径流的水力情况进行了研究,以此作为抗冲刷剂研发的主要依据。
(2)通过对传统抗冲刷剂、生物酶类抗冲刷剂和聚酰胺型抗冲刷剂的讨论分析,从经济性、环保性和聚酰胺型抗冲刷剂的作用机理出发,确定开发的抗冲刷剂由胶体A、螯合剂B和辅助螯合剂C组成,并通过对这三种原料的性质和作用进行探讨,进一步研究了以胶体A为主要原料的新型抗冲刷剂的作用机制。
(3)针对红层边坡的力学性质,开展红层试验用土颗粒分析以及液塑限试验、击实试验、渗透试验、直接剪切试验等室内土工试验,为后续抗冲刷剂性能的研究打下重要基础。综合考虑场地条件,设计开展人工模拟降雨冲刷试验,从素红层边坡与改良红层边坡的冲刷现象对比、抗冲刷剂在不同降雨强度下的改良效果以及不同坡度对改良边坡的影响这三个方面综合分析,进而探讨新型抗冲刷剂的具体性能,可以得出红层边坡坡面喷播抗冲刷剂后,改良效果良好,能提高50%左右的边坡稳定性。