Large-scale model testing of high-pressure grouting reinforcement for bedding slope with rapid-setting polyurethane
01摘要
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顺层边坡是一种典型的非均质边坡，由不同的土/岩层组成，易沿最弱界面滑动。顺层边坡的传统护坡方法，如挡土墙、稳定桩和锚杆等，费时费力，耗费大量人力和能源。本研究提出了一种创新的聚合物灌浆方法，以提高顺层边坡的承载力并降低位移。开展了一系列大型模型试验，验证了聚合物注浆对顺层边坡的防护效果。具体地，分析了不同测试边坡在不同聚合物剂量下的荷载-位移关系和破坏模式。结果表明，聚合物灌浆在提高承载力、减少沉降、保护边坡不受剪切破坏等方面具有巨大的潜力。聚合物处理后的边坡结构保持完整，而未处理的边坡在超过承载能力的荷载作用下表现出相当大的破坏。研究还发现，聚合物胶结土集中在注浆管周围，形成扇形片状结构。该研究证明了聚合物注浆对顺层边坡治理的改进，将有助于开发一种快速保护顺层边坡不发生滑坡的方法。
02图表
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03结论
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通过一系列大型模型试验，研究了聚合物浆液对砂岩滑动床上由崩积粉质黏土组成的双层顺层边坡在顶荷载作用下的性能影响。研究包括分析和比较不同聚合物用量的边坡的承载力、沉降和侧向位移与荷载的关系。此外，研究了不同试验的破坏模式，并通过开挖试验对聚合物水泥土的形态进行了表征。研究得出的主要结论如下:
(1)快速固化聚氨酯高压注浆可显著提高砂石滑动床上崩积粉质黏土双层顺层边坡的承载力。与未处理的边坡相比，每根管道使用3 kg和5 kg聚合物的边坡的实测极限承载力分别是前者的1.77倍和1.95倍。在一定载荷下，聚合物处理后的边坡，随着聚合物用量的增加，沉降位移减小，而侧向位移有增大的趋势。
(2)聚合物处理对失效模式有显著影响。与未经处理的边坡相比，聚合物灌浆的边坡在超过承载能力的荷载作用下的破坏程度要小得多。聚合物处理的斜坡在结构上保持完整，仅在坡肩处显示出少量裂缝。相比之下，未经处理的山坡在趾端显示出明显的隆起、裂缝和碎裂，表明这是一种不稳定的状态，可能会在降雨期间导致灾难性的山体滑坡或侵蚀。
(3)聚合物胶结土主要集中在注浆管附近，主要是由于压实和断裂注浆的作用。胶结区的大小受聚合物用量的影响。由于注射过程可能会引起一些损伤，因此在工程应用之前，可以通过进行预试验来确定最佳剂量。
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