基于膨脹土邊坡穩(wěn)定分析

基于膨脹土邊坡穩(wěn)定分析

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1、摘要膨脹土邊坡的研究己經比較成熟,但是考慮膨脹力對邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)影響的文獻比較少。本文以在建的寧淮高速為背景,主要采用極限平衡理論來研究膨脹土邊坡穩(wěn)定問題,參考通用條分法等極限平衡理論,在考慮膨脹力的情況下,推導膨脹土邊坡的安全系數(shù)Fs的表達式,得到膨脹土邊坡穩(wěn)定的極限平衡計算方法,結合GEO.SLOPE計算軟件針對不同坡率以及其他各種因素影響下的膨脹土邊坡進行安全系數(shù)計算分析,從而得到膨脹力對邊坡穩(wěn)定計算中安全系數(shù)的影響。天然膨脹土邊坡,人工開挖或填筑的膨脹土邊坡,在氣候環(huán)境作用下,土體水分通過地表蒸發(fā)

2、,導致膨脹土淺部產生干縮裂隙。裂隙的存在破壞了土體的完整性,為雨水入滲提供了便利條件。連續(xù)降雨引起大量雨水入滲,產生附加的大小不同的膨脹力,同時表層土體浸水后軟化,強度降低,再加上土體的自重,使裂隙弱側的土體產生破壞,坡腳處帶動上部土體產生牽引式破壞,坡項處引發(fā)由上至下的疊瓦式滑坡,最終導致土坡失穩(wěn)。通過常規(guī)的室內土工試驗,膨脹力和直剪試驗,研究壓實性膨脹土的最大膨脹力與含水率的定量關系,為極限平衡計算提供膨脹力的具體值;總結出壓實性膨脹土的強度隨含水率增大的衰減規(guī)律,為不同類型的膨脹土邊坡穩(wěn)定計算提供強度

3、指標。在已有的極限平衡法計算公式基礎上,推導引進膨脹力后的膨脹土邊坡安全系數(shù)計算公式,主要采用GLE通用條分法,改變邊界條件,得到安全系數(shù)的迭代公式,同時利用GEO.SLOPE軟件,結合室內試驗的研究結果,針對不同坡率、強度衰減以及其他各種因素影響下的膨脹土邊坡進行安全系數(shù)計算分析,從而得到膨脹力對邊坡穩(wěn)定計算中安全系數(shù)的影響。最后,由膨脹土邊坡的計算結果,具體分析滑坡體中土條的受力情況,為膨脹土護坡的計算提供參考。關鍵詞:膨脹土邊坡膨脹力極限平衡法膨脹力試驗直剪試驗壓實度最優(yōu)含水率GEO.SLOPE軟件通

4、用條分法ABSTRACTSlopeStabilityofexpansivesoilhasbeenresearchedadequately,buttherearefewliteraturesconsideringtheinfluenceofexpansibilityonslopesafetyfactor.TheslopestabilityofexpansivesolliSresearchedwith1imitingequilibriummethodinthiSthesiS.TheGeneralizedLimi

5、tEqui]ibrium(GLE)methodisusedtodeducethesafetyfactorFsofexpansivesoilslopeconsideringexpansibility.ThentheslopeisanalyzedwithGEOSLOPEsoftwareconsideringdifferentratioandotherfactors,SOthattheinfluenceofexpansibilityonslopesafetyfactorcanbefound.Becauseofth

6、eeffectofclimate,somecracksappearintheshallowlayerofnaturalexpansivesoilslope,excavationexpansivesoilSLopeandfillingexpansivesoilslope.Theintegralityofsoilisdestroyed,meanwhilethewatercarlinfiltrateexpediently.Whenagreatlotofwaterinfiltrateintothesoll,expa

7、nsiveforceiSproduced.Thesoilintensityisreducedseriously,thentheweakpartasidethecracksisdestroyed.Thepull—typebreakageappearifthecracksappearonthetopslopeandimbricatebreakageappearifonthetoeslope.Finally,thewholeslopeiSdemolished.Throughroutingsoilmechanics

8、test,suchasexpansibilitytestanddirectsheartest,thequantitativerelationbetweenthebiggestexpansibilityandwatercontentofcompactedexpansivesoilisstudied,and;heexpansibilityiSprovidedforlimitingequilibriumcalculat

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