考慮裂隙影響的膨脹土路塹邊坡穩(wěn)定性及支護(hù)數(shù)值分析.pdf

1、大量研究表明,裂隙在膨脹土路塹邊坡滲流及穩(wěn)定性中所起的作用舉足輕重。膨脹土由于具有吸水膨脹失水收縮的特點(diǎn),當(dāng)其含水率變化時,膨脹土將產(chǎn)生脹縮,而膨脹土的反復(fù)脹縮將導(dǎo)致脹縮性裂隙的產(chǎn)生,從而使得膨脹土邊坡產(chǎn)生淺層滑動,嚴(yán)重影響膨脹土地區(qū)公路工程中路基和路塹邊坡的穩(wěn)定性。因此,對于膨脹土中裂隙的研究就顯得尤為重要。為了了解膨脹土路塹邊坡裂隙產(chǎn)生的過程,在降雨條件下考慮裂隙對邊坡滲流場和穩(wěn)定性的影響以及膨脹土邊坡采用土工格柵支護(hù)的規(guī)律。本文結(jié)

2、合廣西南友高速寧明段出現(xiàn)的膨脹土問題進(jìn)行研究,對已出現(xiàn)的問題進(jìn)行解釋分析,研究得到其中的規(guī)律。
　　 主要的研究工作及結(jié)論如下:
　　 1.通過對寧明地區(qū)氣候因素、地質(zhì)因素和水文因素的分析得到了膨脹土產(chǎn)生脹縮性的原因;歸類總結(jié)了該地區(qū)邊坡上所產(chǎn)生的裂隙;利用了裂隙的度量指標(biāo)和測量統(tǒng)計(jì)的方法來分析邊坡裂隙發(fā)育的程度;利用GeoStudio軟件在非飽和膨脹土簡化固結(jié)理論的基礎(chǔ)上模擬了膨脹土在降雨和蒸發(fā)之后產(chǎn)生裂隙的過程,發(fā)現(xiàn)

3、了裂隙在整個過程中呈現(xiàn)先擴(kuò)展后有一定閉合的現(xiàn)象;分析了土體抗拉強(qiáng)度在裂隙發(fā)展過程中所起的作用,得到了土體抗拉強(qiáng)度對裂隙發(fā)展有一定抑制作用;
　　 2.選取了寧明地區(qū)一處典型的膨脹土邊坡作為研究對象,研究了考慮不同裂隙深度和間距、降雨時長和降雨強(qiáng)度條件對膨脹土邊坡滲流場以及穩(wěn)定性的影響,結(jié)果表明裂隙深度對邊坡滲流場及穩(wěn)定性影響較大,而裂隙間距影響不明顯;隨著降雨時長的延長對邊坡滲流場和穩(wěn)定性影響越明顯,降雨強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)對邊坡有

4、影響,當(dāng)降雨強(qiáng)度大于膨脹土飽和滲透系數(shù)后并沒有明顯的影響;
　　 3.針對寧明地區(qū)采用的土工格柵支護(hù)膨脹土邊坡方案進(jìn)行研究。首先,利用FLAC3D中的溫度場代替濕度場,分析了不同土工格柵支護(hù)條件下膨脹土邊坡的開裂情況,結(jié)果表明格柵支護(hù)提高了土體的抗拉強(qiáng)度可以明顯減小邊坡的開裂程度;分析了土工格柵的受力和位移,得到了格柵參數(shù)對邊坡穩(wěn)定性的影響規(guī)律;分析了格柵對邊坡安全系數(shù)和邊坡塑性區(qū)的影響,結(jié)果表明土工格柵對膨脹土邊坡的加固作用是