公路边坡防护预制块拱形骨架结构试验

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1、公路边坡防护预制块拱形骨架结构试验第一章绪论1.1问题的提出采用不同的边坡防护形式，因其边坡在受力过程中其应力应变与位移变化状况不同，其防护效果也有所不同，传统的浆砌片石防护与预制构件的防护效果因其受力状况以及在边坡受力过程中位移变化规律有所不同，为了研究不同骨架防护类型关键点位应力应变规律以及位移变化规律，通过实体模型试验以及试验段监测进行数据分析，以期能研究不同骨架防护类型在力学与位移方面的不同防护效果。1.2公路边坡防护国内外研究现状1.2.1国内研究现状我国公路边坡最初是采用单纯的工程护坡，到20世纪90年代采用植被护坡，直到近几年开始

2、采用护坡生态防护技术。目前也有一些地区根据具体的工程情况也不同程度地开展了一些公路生态保护的研究。如1999年海南省开始探索海南特色生态公路；2001年新疆规划巴音布鲁克天鹅湖时建成了旅游生态公路；2002年修建穿越秦岭的西安到汉中的高速公路时提出了秦岭山区高速公路建设生态保护技术研究的课题；2004年国家交通部在总结四川川九生态公路保护与环境建设成功经验的基础上，将云南小磨高速公路、重庆雷崇高速公路等6条高等级公路作为生态建设典型示范公路；2005年天宝生态高速公路修筑；2006年渝湛生态型高速公路（粤境段）建成。目前进行的比较大的生态公路研

3、究课题有三江源区公路建设与生态环境保护研究和秦岭山区高速公路建设生态保护技术研究等[6]-[11]。发达国家十分重视公路沿线生态环境的保护与公路的绿化工作，已从过去的普通绿化进一步发展到目前的生态景观绿化，使公路建设与大自然融为一体。早在20世纪30年代，美国等发达国家就开始在公路边坡和机场空地进行植草恢复技术研究[12]。美国、加拿大等国家在公路建设中十分重视人与自然的和谐统一，如在公路建设中强调保存自然与历史遗迹，沿公路建立生物通道，保持自然及生物的连续性，公路建设中明确规定了公路与自然区域要保持一定距离，将交通对环境的负面影响降到最低[1

4、3]-[15]。尽管日本的高速公路建设到20世纪60年代后期才拉开序幕，但是目前日本在高速公路生态恢复技术水平上处于世界领先地位。他们的策略是环境优先、自然再生。日本正在研究特殊空间绿化技术、植被恢复技术、公路边坡绿化技术、景观仿真技术等高新技术来恢复公路生态环境。此外，英国、意大利等国将加筋土技术与植被防护技术相结合，修建了包裹式的加筋土植草墙面的挡土墙[16]。.第二章室内实体模型试验设计2.1室内试验方案设计根据工程实际拱形骨架尺寸，缩小模型按照1:4的比例进行计算与修筑，实体试验模型尺寸为：高1.75m宽3.25m长3m，边坡坡率1:1

5、.5，在模型坡面砌筑2排3列拱形骨架，并于骨架空隙类植草。在中间一列拱的拱顶、拱角和拱柱等关键点位贴应变片，在上中下三个位置架设位移千分表。..2.2缩小模型观测参数及仪器设备为了获取真实的工程数据，需要对3种试验护坡方案进行数据监测。根据工程性质和数据分析需要，主要通过现场埋设微型传感器和变形控制点对各种骨架护坡结构的应力应变和位移进行监测。微型传感器采用不锈钢或铝合金膜片式结构，体积小。适用于各种小空间测力，广泛用于工业、科研、测控等领域的测量和控制。量程有：5,10,20,30,50,100,200,500KG，具体参数见表2.1与图2.

6、1所示：EXT-810系列图显式推拉力计是深圳市鸿伟成计量控制设备有限公司的新一代推拉力计，使用了TFT真彩显示屏，实现了实时力、峰值力、测试过程曲线同屏图显的功能。具有体积小、重量轻、易携带、测试过程可监控可追朔、高精度等特点。适用于各种产品的成品、半成品、材料的推拉力测试、插拔力测试、破坏性试验、材料强度测试等，并可结合各种机台和夹具组合成不同用途的小型试验机。变形控制点通过在边坡附边设立观测基点，在铺筑好的骨架护坡结构特征点的竖直位移进行监测。采用千分表（0.001mm）进行观测竖向位移；采用贴应变片进行观测应力响应。应变片参数为BX12

7、0-50AA，电阻为120±0.1Ω，灵敏系数为2.08±1％，栅长*栅宽为50*3mm。相关仪器见图2.3-图2.5所示。.第三章边坡防护结构缩小模型加载试验数据分析....173.1浆砌片石拱形骨架结构应力响应规律分析....173.1.1应力响应变化规律分析........173.1.2竖向位移变化规律分析........223.1.3本节小结........243.2平缝预制块拱形骨架结构应力响应规律分析......243.2.1应力响应变化规律分析........243.2.2竖向位移变化规律分

8、析........293.2.3本节小结........323.3扣缝预制块拱形骨架结构应力响应规律分析......333.4不同拱形骨架形式边坡防护