非饱和膨胀土对边坡稳定性的影响研究

膨胀土是一种特殊的粘性土,其具有的裂隙性、渗透性、强度衰减快和胀缩变形等性质决定了对边坡稳定性的影响。文章根据膨胀土对边坡稳定性的影响,分析了膨胀土作用下滑坡的原因和机理,提出了利用石灰、粉煤灰改良膨胀土机理,对边坡稳定起重要作用。     

降雨入渗作用下膨胀土缓坡稳定性数值模拟

降雨入渗是引起工程边坡破坏的一个主要因素。膨胀土是一种具有明显湿胀干缩特性的特殊土。膨胀土边坡表层土体在长期干湿循环过程中裂隙发育、雨水渗透通道增多，相对应地增大了其土层的渗透系数。该文运用强度折减法和有限元分析软件，对不同降雨工况下长、大、缓边坡的安全稳定性进行研究。结果表明：在不同降雨强度、不同降雨历时作用下，膨胀土边坡内部孔压、饱和度及边坡表面位移的变化与降雨程度成正比，但属非线性变化关系，即在降雨强度达到一定数值后，降雨强度的增加对于膨胀土边坡内部孔压、饱和度及边坡表面位移变化的影响微乎其微，安全系数的降低程度亦存在一定差异。     

引江济淮膨胀土边坡强度特性和稳定性研究

膨胀土边坡常常发生失稳破坏,其强度和稳定特性一直是膨胀土研究领域的重要课题。以引江济淮试验段工程为研究背景,通过室内往复干湿循环试验,开展膨胀土强度特性研究,探索膨胀土边坡失稳原因,并利用Geo-Studio仿真软件进行算例验证。在上述研究的基础上,继续进行膨胀土边坡防裂隙加固法的有效性验证。研究结果表明,膨胀土的抗剪强度（内聚力、内摩擦角）随着干湿循环次数的增加而逐渐减小。内聚力c的衰减主要发生在第1～2次干湿循环过程中,随后c值逐渐趋于稳定。内摩擦角φ受干湿循环的影响没有明显规律性,其衰减幅度要小于内聚力c;随着干湿循环的进行,土体裂隙不断开展,而裂隙开展才是膨胀土强度降低继而引起边坡失稳的重要原因;通过对换土及土工膜覆盖2种加固工法的算例验证,表明防裂隙法能对膨胀土边坡的加固起到良好作用。     

膨胀土边坡中土体抗剪强度特性研究

在膨胀土强度特性及影响因素分析的基础上,结合大量室内试验,进一步探讨膨胀土边坡中土体的抗剪强度特性,对路堑边坡稳定性验算有重要的意义.     

浅议膨胀土渠道的滑坡及处理措施

通过对渠道的膨胀土物质组成、滑坡成因类型以及边坡破坏方式进行分析,在进行渠道边坡设计、核算其边坡稳定以及加固处理时,应根据膨胀土的边坡破坏模式合理地选择抗剪强度指标。     

有限元法在膨胀土边坡支护设计中的应用

通过对一个已发生浅层滑塌的膨胀土基坑采用有限元法和极限平衡法做对比分析,边坡采取了施加低预应力的土钉墙进行喷锚支护,经喷锚支护的膨胀土边坡处稳定状态。这表明只要采用适当的计算模型,有限元法处理可用于膨胀土边坡的稳定性分析计算,成果准确可靠,今后可扩大其在膨胀土边坡、地基加固处理等岩土工程领域的应用。     

南水北调中线工程南阳膨胀土裂隙的再认识

膨胀土的裂隙性是区别于其它土类的重要特征之一,裂隙的存在严重影响着膨胀土的工程特性.关于膨胀土裂隙的分类,以及由裂隙影响形成的膨胀土滑坡及其形态特征,国内、外目前还没有统一的认识.通过对南水北调中线工程南阳膨胀土的现场研究,对膨胀土的裂隙进行重新分类,分析裂隙的产状与地形地貌的关系以及对土体渗透性和强度的影响.滑坡实例调查结果说明,膨胀土边坡稳定性分析中考虑裂隙的影响更加符合实际.     

某厂区边坡考虑膨胀土特性治理措施

膨胀土具有吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形、浸水承载力衰减、干缩裂隙发育等特性,这些特性决定了膨胀土边坡在采用常规边坡治理方法时需对治理方法进行改进。通过结合某一工程实例,对膨胀土边坡改进后的加固治理方法进行详细描述,改进后的设计方案符合安全、经济、美观等多方面要求,对相似工程有一定的参考价值。     

含软弱结构面膨胀土渠坡梁桩组合加固措施稳定性分析

在考虑南水北调中线工程膨胀土渠坡浅表层干湿循环影响以及深层软弱结构面存在的情况下,利用有限元强度折减法对原始边坡、单桩加固边坡,梁桩组合加固体系边坡进行三维数值模拟,通过分析坡体塑性区发展、土体位移、安全系数等,得到抗滑桩与坡面梁组合加固措施的抗滑机理,并指出梁桩组合加固措施在坡面形成的框架式的柔性支护体系对膨胀土渠坡浅表层以及深层滑塌有很好的抗滑效果,通过与单桩加固措施的对比分析体现了梁桩组合加固体系在加固受干湿循环影响以及软弱结构面控制的膨胀土渠坡的优越性。     

潭邵高速公路膨胀土新的分类方法与工程应用

在分析评价现有膨胀土分类方法的基础上．根据潭邵高速公路膨胀土的工程特性，对潭邵高速公路膨胀土进行了重新分类，是对现有分类方法的补充和完善，填补了双40％以下膨胀土分类的空白．根据新的分类方法，提出了膨胀土路堤和路堑边坡设计建议值，根据此设计建议值，对潭邵高速公路进行了设计和施工，实践证明，该分类方法和边坡坡度建议值符合工程实际情况．表6，参10．     

单折线坡面土坡最危险滑动面范围的几何分区研究

该文在稳定性计算的基础上,得出单折线坡面土坡最危险滑面几何分区的包络线,包络线内任意点和坡顶、坡脚点构成的单折线坡面其最危险滑面将跨越坡顶点和坡脚点。对不同坡比的土坡进行包络线的拟合表明,包络线上下界主要部分呈直线,同时不同坡比的拟合直线的斜率和截距与坡比有极好的线性相关关系。通过拟合方程快速确定包络线,可以很方便的对边坡最危险滑面位置以及滑坡体方量作粗略的估计,可以指导工程边坡的削坡处理。     

基于岩体结构数字识别技术的露天矿山边坡生态修复方案优选

露天矿边坡生态恢复是绿色矿山建设的重要组成部分,目前露天矿山边坡生态修复方案选取存在影响因素多、方案配置差和评价体系不健全的问题,开展露天矿边坡生态修复方案优选研究,对于我国绿色 矿山建设具有重要的推动作用。以铜山口矿山露天边坡为研究对象,采用三维重构和理论分析相结合的方法,利用高精度三维激光扫描技术,构建了铜山口矿山地表精细化数字模型,结合矿山边坡工程地质情况进行 边坡分区研究,得到7个边坡分区图;基于岩体结构数字识别技术获得各分区的边坡角度、高度和岩体节理裂隙密度参数,采用岩体BQ分类法对各个分区进行了岩体质量分级评价,结果表明：5区和7区边坡岩体质量等 级为Ⅰ级,1、2、4、6区边坡为Ⅱ级,3区边坡等级为Ⅲ级。在此基础上围绕边坡分区的岩体质量分级开展了边坡生态修复方案优选,研究表明：5区和7区边坡推荐采用厚层基材喷播技术,1、2、4、6区边坡推荐采用 三维网植被技术,3区边坡推荐采用客土喷播技术。上述分析进一步表明：通过采用岩体结构数字识别技术实现边坡科学分区、实现各区生态修复方案优选的方法,对于提高露天矿山边坡生态修复工作效率和质量有一 定的参考价值。     

基于边坡岩土体劣化破坏的临界滑移面研究

基于边坡岩土体劣化破坏机理,提出了一种边坡临界滑移面的确定方法。该方法通过有限元数值模拟对边坡岩土体进行多次弹塑性计算与应力分析,将每次计算得到的塑性破坏区内的岩土体强度用劣化后的强度进行替换,逐次劣化,直至塑性破坏区在坡体内贯通,模拟滑移面的渐进发展过程,最终确定边坡的劣化滑移面,并以该滑移面为临界滑移面计算边坡的安全系数。选取匀质和非匀质两类边坡算例,运用该方法确定边坡的临界滑移面,并将其与传统的强度折减法进行比较;同时采用矢量分析法分别计算两种滑移面的安全系数。分析结果表明,劣化滑移面由最初的塑性区逐渐扩展形成,劣化滑移面的确定方法适用于确定匀质和非匀质两类边坡的临界滑移面,其适用条件比传统的强度折减法更广;与强度折减法确定的滑移面相比,劣化滑移面更接近边坡实际的临界滑移面。     

南水北调中线引江济汉工程主要工程地质问题

引江济汉工程是南水北调中线工程的重要组成部分,工程跨越多条河流及湖泊,沿途交叉建筑物100余座,其工程地质问题表现出多样性和复杂性,主要有施工期地下水涌水、涌砂,渠道边坡稳定,渠道渗漏及浸没,渗透变形,软土地基,膨胀土,饱和砂土振动液化和次生环境工程地质等问题。     

膨胀土类滑坡形成条件与成因机制分析

本文以湖北省兴山县王家岭滑坡前缘变形体为例,对膨胀土类滑坡的形成条件和成因机制进行了分析,认为大气降雨和良好的临空条件是构成该滑坡变形的外因,膨胀土亲水性强、遇水易软化的性状,使滑带土抗剪强度衰减是其内因,其分析成果可供类似工程参考。     

降雨入渗对非饱和土体边坡稳定性影响及治理对策

为研究降雨入渗对非饱和土体边坡稳定性影响,基于饱和-非饱和渗流理论,分析了降雨入渗条件下边坡内部渗流场变化及其对边坡稳定性的影响。研究表明：①降雨入渗是饱和-非饱和过程,其内部体积含水率随降雨持续时间的变化而发生动态改变,在降雨初期,土体处于非饱和状态,黏聚力随着含水率的增大而增大,内摩擦角变化幅度较小,总体呈下降趋势,基质吸力增强,安全系数升高,对边坡稳定性有利;②随着降雨持续,孔隙水压力由负变正,黏聚力和内摩擦角随着含水率的增大而减小,基质吸力减弱,边坡稳定性降低;③降雨入渗终态过程为内部水位线升高,动静水压增加,土体有效重度降低,土体发生软化,力学强度参数降低,边坡稳定性随之降低,土体渗透系数与边坡安全系数总体成反比关系。在上述分析的基础上,结合土质边坡实例,应用强度折减法,分析了降雨入渗状态下边坡潜在滑动面、峰值位移随降雨持续时间的变化规律,认为降雨初期潜在滑动面由浅入深,峰值位移不断增大;降雨停止后,土体内部应力重新分布,土体由饱和转为非饱和,潜在滑动面、峰值位移发生逆变化。为防止降雨条件下边坡发生失稳破坏,针对性地提出了土质边坡治理建议,为非饱和土体边坡综合治理提供了有益参考。     

降雨入渗对非饱和土体边坡稳定性影响及治理对策

为研究降雨入渗对非饱和土体边坡稳定性影响,基于饱和—非饱和渗流理论,分析了降雨入渗条件下边坡内部渗流场变化及其对边坡稳定性的影响。研究表明：①降雨入渗是饱和—非饱和过程,其内部体积含水率随降雨持续时间的变化而发生动态改变,在降雨初期,土体处于非饱和状态,黏聚力随着含水率的增大而增大,内摩擦角变化幅度较小,总体呈下降趋势,基质吸力增强,安全系数升高,对边坡稳定性有利;②随着降雨持续,孔隙水压力由负变正,黏聚力和内摩擦角随着含水率的增大而减小,基质吸力减弱,边坡稳定性降低;③降雨入渗终态过程为内部水位线升高,动静水压增加,土体有效重度降低,土体发生软化,力学强度参数降低,边坡稳定性随之降低,土体渗透系数与边坡安全系数总体成反比关系。在上述分析的基础上,结合土质边坡实例,应用强度折减法,分析了降雨入渗状态下边坡潜在滑动面、峰值位移随降雨持续时间的变化规律,认为降雨初期潜在滑动面由浅入深,峰值位移不断增大;降雨停止后,土体内部应力重新分布,土体由饱和转为非饱和,潜在滑动面、峰值位移发生逆变化。为防止降雨条件下边坡发生失稳破坏,针对性地提出了土质边坡治理建议,为非饱和土体边坡综合治理提供了有益参考。     

S315省道K92边坡变形破坏机理分析

降雨引起地下水渗流场变化是影响边坡稳定性的重要因素,特别是渗透系数较低的残坡积土边坡,受降雨影响更为显著。315省道K92边坡岩土的力学强度较高,但由于开挖边坡后缘的自然斜坡有广阔的降雨入渗补给区,表层坡积土渗透性好,而前缘开挖边坡残坡积土渗透性差,造成雨季地下水位在坡面出露,从而诱发滑坡灾害。通过计算地下水位变化对边坡稳定性的影响,表明随着边坡后缘地下水位的抬升,边坡稳定系数逐渐减小,可见地下水位的上升引起渗透力增加是导致边坡失稳破坏的主要原因。因此,对于低渗透性土质边坡,应特别注意地下水渗流场变化对边坡稳定性的影响。     

基于FLAC数值模拟的边坡稳定性分析

利用有限差分法,使用FLAC数值模拟软件来分析边坡稳定性。通过强度折减,当折减系数达到某一数值时,系统达到不稳定状态,边坡内一定幅值的总等效剪应变自坡底向坡顶贯通,认为边坡破坏。结合露天矿边坡实例,FLAC程序通过不断降低土体抗剪强度参数,使边坡达到破坏状态得到破坏滑动面,从而表明FLAC强度折减法适用于露天矿开挖边坡的稳定性分析。     

随机场模型下相关距离及参数变异系数对边坡稳定可靠度的影响

由于土体的不均匀性和不确定性,土性参数在空间上表现为各向异性。为了研究土性参数各向异性对边坡可靠度的影响,采用C++语言通过局部平均法对二维随机场进行离散,得到协方差矩阵;输入参数的均值与标准差,建立了边坡随机场计算模型。结合有限差分强度折减法和响应面法与Monte-Carlo法,对比分析了模型相关距离以及土体黏聚力变异系数对边坡可靠度的影响规律。结果表明:根据随机场计算模型,在相同土体黏聚力变异系数下,随模型相关距离增大,边坡失效概率变化随之增大;在随机场计算模型相关距离相同时,边坡失效概率随着土体黏聚力变异系数的增大而呈现出上升趋势;相较与水平方向,随机场计算模型中垂直方向的相关距离变化对可靠度的影响程度更为明显。