水位变化下膨胀土岸坡渗流场和稳定性分析.pdf

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1、第34卷第1期人民黄河Vo1．34．No．12012年1月YELL0WRIVERJan．，2012【水利水电工程】水位变化下膨胀土岸坡渗流场和稳定性分析黄志全，樊柱军，潘向丽，兰雁(1．华北水利水电学院，河南郑州450011；2．黄河水利科学研究院，河南郑州450003)摘要：河水位的升降变化对含裂隙的非饱和膨胀土岸坡稳定性有着显著的影响。水位的变化引起岸坡内地下水位的变化是非饱和到饱和的过程。运用非饱和渗流理论，模拟了在河水位升降过程中膨胀土岸坡暂态渗流场的变化，分析水位变动时孔隙水压力的变化，同时对某岸坡进行了稳定性评价，研究了在水位变化以及裂隙深度变

2、化条件下的岸坡稳定性。结果表明：水位升降对岸坡内部渗流场的影响具有明显的分带性，在经过水位变化过程后，岸坡稳定性有降低趋势，且岸坡表层的裂隙对稳定性的影响没有水位变化的影响大。关键词：膨胀土岸坡；稳定性；裂隙；水位变化；非饱和渗流中图分类号：TV139．14文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1000—1379．2012．01．041AnalysisofSeepageandStabilityoftheExpansiveSoilReservoirSlopeWhenWaterLevelChangesHUANGZhi—quan，FANZhu-ju

3、n，PANXiang．1．i．，LANYan(1．NoahChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower，Zhengzhou450011，China；2．YellowRiverInstituteofHydraulicResearch，Zhengzhou450003，China)Abstract：Thechangeofriverwaterlevelfluctuationhadagreateffectonstabilityoftheunsaturatedexpansivesoil’Sreservoirslopew

4、ithcracks．Thatwasaprocessfromunsaturatedtosaturatedinthegroundwaterseepagefieldinreservoirslope，causedbythechangeofriverwaterleve1．Basedontheunsaturatedseepagetheory，thetransientchangeofseepagewassimulated，andtheporewaterpressurewasalsoanalyzedduringtheprocessofriverwaterlevelchan

5、ges．Atthesametime，thestabilityofreservoirslopewasanalyzedundertheconditionsofthechangedwaterlevelandcrackdepthchange．Theresuhsshowedthattheeffectoninteriorseepageofreservoirslopecausedbywaterlevelfluctuationhasanevidentdi—versity，thestabilityofreservoirslopehasthetrendofreductiona

6、ndtheeffectofthesurfacecracksonthestabilitywaslessthanthewaterlevelchangeaftertheprocessofwaterlevelchange．Keywords：expansivesoilreservoirslope；stability；crack；waterlevelchange；unsaturatedseepage水位的急剧变化对库岸边坡尤其是对含膨胀土渠道边坡、岸坡的稳定性有着显著的影响，水位升降会引起膨胀土发生涨1膨胀土岸坡概况缩反应，同时导致坡体内渗流场发生变化，对岸坡稳定性产

7、生以文献[6]中临河岸坡外部条件为参考，建立图1所示的影响，特别是在有裂隙发育条件下影响更显著。国内膨胀土岸岸坡二维地质模型。岸坡上部为棕黄色粉质黏土(Q4)，厚坡、渠道因水位变化而导致失稳的实例较为常见。对于干29．0—34．1m，具有弱膨胀性，其中表层为强风化土层，发育宽湿循环条件下裂隙开展对膨胀土强度特性的影响，刘华强结0．1～0．3am、深0．5—6．0m的网状裂隙；下部为粉沙质泥岩，合镇江南徐公路进行过研究；而对于水位升降时滑坡、边坡的产状近水平，上部3～6m的为全风化层，其下岩体结构完整，稳定性，一般采用饱和稳定性渗流方法计算。实际上水位极微透

8、水，泥岩具有软化性，遇水易崩解，在水和空气交替作用升降条件下，膨胀