高分子固化剂加固土质边坡稳定性研究及数值模拟

"高分子固化剂加固土质边坡的稳定性分析 (2016年)" 本文是一篇2016年发表的自然科学论文，作者通过深入研究探讨了高分子固化剂在加固土质边坡稳定性方面的应用。高分子固化剂是一种新型的土壤加固材料，其在边坡防护中的作用机制主要包括三个方面：高分子固结成膜加固、植被根系的锚固作用以及加筋效果。 首先，高分子固化剂通过固结成膜，能够改善土壤颗粒间的连接，增强土壤的整体性，从而提高边坡的抗剪强度。这种固结作用有助于防止土壤颗粒的滑移，减少边坡的不稳定因素。 其次，植被在固化剂处理过的边坡上生长，其根系可以深入土壤中，起到锚固作用，进一步增强边坡的稳定性。植被的生长还能够改善土壤结构，增加土壤的抗拉强度，这对边坡的长期稳定性至关重要。 再者，高分子固化剂的加筋效果体现在它能够改善土壤的力学性能，增加土壤的承载能力。通过室内试验，研究人员获得了不同固化剂浓度和加固厚度下的抗剪强度参数，这些参数是进行数值建模的基础。 论文中使用Slide软件进行了数值建模，研究了不同边坡坡比条件下，固化剂浓度和加固厚度对边坡稳定性的影响。结果显示，无论边坡坡比如何，高分子固化剂都能显著提高边坡的稳定性。然而，在相同坡比情况下，加固深度对稳定性的影响相对较小，主要依赖于土壤自身的物理特性，而固化剂的浓度则对稳定性有较大影响，且与其他因素如坡度、土壤类型等关联性强。 此外，研究发现，对于原坡面稳定性系数较低（即坡比更小）的边坡，加固后的稳定性系数增加比例相对较小。这意味着对于那些原本就较稳定的边坡，使用高分子固化剂可能带来更大的稳定性提升。 论文指出，将高分子固化剂应用于实际工程边坡，结合植被生长，可以有效地促进边坡表面植被的恢复，增强根系的加固作用，这对于提高边坡稳定性具有重要意义。因此，高分子固化剂在土质边坡治理和生态保护方面具有广阔的应用前景。 关键词涉及：高分子固化剂、土质边坡、加固机理、稳定性、数值模拟。这些关键词反映了研究的核心内容和技术手段，对于理解和应用高分子固化剂在边坡工程中的实践具有指导价值。