陕北黄土强度特性试验研究及边坡稳定性分析

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1、陕北黄土边坡稳定性分析摘要：随着国民经济的发展及西部大开发的推进，越来越多的工程项目在黄土地区进行，黄土边坡经常会遇到崩塌、滑坡等失稳破坏问题，影响工程施工的顺利进行或道路的正常使用。本文以陕北地区非饱和黄土为研究对象，对陕北黄土含水量与湿陷性和抗剪强度关系的进行试验研究，并理论分析了含水量对边坡稳定性的影响理论分析，得岀水是引起陕北地区黄土边坡失稳破坏的主要原因。这对陕北黄土边坡稳定性的研究具有一定的指导意义。关键词：非饱和黄土，含水量，抗剪强度，黄土边坡，稳定。Abstract：Withthedevelopmentofthenationaleconomyand

2、thepromotionofthedevelopmentinthewesternregion,moreandmoreprojectsarebeingcaniedoutintheLoess'sregion.Thereiscollapse,landslidesandotherinstabilityanddamageproblemsoftheslope,affectthesmoothprogressofconstructionortheuseofengineeringbuilding.Inthispaper,unsaturatedloessastheobjectofst

3、udy,carriedouttheshearstrength'stestsofthreegroupsofloess-sampleindifferentcontentofwater,gainedintensitycurveofloess-samplewhichisindifferentcontentofwaterandanalysisofwatercontent'saffectiononthestrengthofloess.ThestresscharacteristicsofloessinnorthernShaanxiwasanasysed.Aboveall,the

4、slope'sstabilityinnorthernShaanxiLoesswasstudied.Keywords:Unsaturatedloess,Watercontent,Shearstrength,Loess'sslope,Stability.随着我国经济建设的飞速发展，西北黄土地区成为我国能源开发、工程建设的重点区域,而在黄土地区修建公路时，不可避免会出现很多路堑边坡，特别是近年来，随着西部经济开发政策的落实，在陕北黄土地区高等级公路建设中遇到了大量坡高大于30m的路堑高边坡情况，并出现不少坡体滑动失稳的事故。聚调查，天然边坡和铁路、公路、露天矿等的开挖边

5、坡的失稳多发生在雨季，特别是在暴雨Z后，往往出现大量的滑坡、崩塌等边坡失稳现象,损失极为惨重。究其原因，主要是由于水的作用使原本含水量较低、未饱和黄土的中孔隙和部分小孔隙连通性，透水性增强，强度特别是抗剪强度明显降低，坡体在上部静荷载、土体自重等作用下发生失稳破坏。1天然含水量与湿陷性关系分析图1陕北黄土变形各与含水壘3关系曲线黄土粒间的凝聚力随含水量的增加而减小，含水量越大，凝聚力越小，因而，粘性土随含水量的变化显不同的物理状态。陕北黄土天然含水量一般较低，但由于下雨等原因使黄土含水量增加，自重增大，黄土在压力作用下，产生下沉现象，即出现湿陷性。通过查阅相关文献

6、资料⑹间，结合陕北地区黄土的含水量试验及固结试验，对含水量增加时湿陷性黄土的变形特性进行了研究。我们发现当上覆压力超过某一压力后，陕北黄土的变形§与含水量3的关系曲线呈现了三个阶段当含水量较小时，关系曲线发展平缓，当含水量超过某一值（含水量＞18%）后，曲线进入一个陡升段，变形§随含水量的增大迅速加大，含水量继续增加到一定程度（含水量＞25%）后，陡升段结束，曲线又进入一个缓升段，如图1所示。2土的含水量与抗剪强度关系的试验研究土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限能力，土内某一面上的抗剪强度就是抵抗该而两侧土体发生滑动的最人阻力，这阻力由土的内摩擦力和内聚力组成

7、。影响土的抗剪强度的因素很多，主要有土粒的矿物成分、形状、级配、结构、密度、应力历史、含水量等。含水量对无粘性土的抗剪强度影响很小，对粘性土來说，土的含水量增加时，吸附于粘性土中细小土粒表面的结合水膜变厚，使土的粘聚力降低，故土的含水量对粘性土的抗剪强度有重要影响。这里，我们应用等应变直剪仪分别对含水量为12.32%、14.95%、21.21%黄土进行了抗剪强度测试，其结杲如图2所示。由图可知当土的含水量增大时土的抗剪强度降低。另根据文献【10],不管天然密度为何值，黄土强度参数粘聚力和内摩擦角随着含水量的增加逐渐减小；其屮粘聚力的变化趋势更为明显，但是当含水量达

8、到26%后