路基邊坡坡面沖刷機理與加固材料研究

摘要 為了提升公路路基邊坡設計質量，文章總結了公路邊坡坡面沖刷類型和沖刷機理，分析了纖維加固材料對邊坡坡面土體抗剪強度和崩解性的影響規律，同時以某高速公路邊坡為研究對象，計算了邊坡坡面加固前后的穩定系數。研究成果表明纖維對邊坡坡面的加固效果良好，可為公路路基邊坡設計提供科學的理論指導。

關鍵詞 公路；路基邊坡；沖刷機理；加筋土；沖刷性能；加固效果

中圖分類號 U416.14 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2023）15-0186-03

2.1 纖維加筋機理

黃麻纖維自身良好的物理力學性能是實現加筋效果的重要因素，其加筋機理體現在兩個方面[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，這為土顆粒可以和纖維很好地結合在一起，相互作用不至于輕易脫離創造了良好條件。黃麻纖維與土顆粒之間的相互作用主要體現在兩者之間的摩擦力，即當外力作用在土體上時，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，兩者之間就會產生相對位移，從而使得土顆粒和黃麻纖維的接觸位置產生摩擦力和咬合力，這樣就會提高土體的抗剪強度指標，從而改善土體的物理力學性能。

2.1.2 黃麻纖維之間相互作用

黃麻纖維隨機散布在土體中會產生著大量的交織點，并交錯搭接形成一種三維骨架結構。如果在黃麻纖維的交叉位置受到荷載的作用，會引發周邊其他纖維共同受力，即任何一段纖維的受力變形都會牽引與之交織的各個方向的纖維，進而產生空間受力區，如圖1 所示。

4 結語

該文分析了公路路基邊坡沖刷機理、纖維加固邊坡材料的機理和加固效果，得到以下幾個方面的結論：①公路路基邊坡上的水流多呈湍流狀態，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纖維對路基邊坡坡面土體的加固作用體現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，坡面土體的抗剪強度增大，崩解系數減小，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，邊坡安全系數有了明顯提升，加固效果良好。

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