膨胀土渠坡稳定的分析

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1、分类号：TU443密级：公开UDC：单位代码：10076工学硕士学位论文膨胀土渠坡稳定分析作者姓名：魏斯斯指导教师：史长莹教授申请学位级别：工学硕士学科专业：水工结构工程所在单位：水电学院授予学位单位：河北工程大学ADissertationSubmittedtoHebeiUniversityofEngineeringFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringThestabilityanalysisofexpansivesoildrainageslopeCandidate：WeiSisiSupervisor：Prof.ShingChangyi

2、ngAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：HydraulicStructuralEngineeringCollege/Department：CollegeofWaterConservancyandHydroelectricHebeiUniversityofEngineeringMay,2012独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得河北工程大学或其他教育机构的学

3、位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解河北工程大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权河北工程大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：签字日期：年月日导师签名：签字日期：年月日摘要摘要膨胀土一直都是岩土界中比较棘

4、手的问题，遇水膨胀、失水收缩，由于对膨胀土的研究还不是很深入，因此给工程带来巨大的安全隐患。每年全世界因为膨胀土问题造成的经济损失惨重，所以膨胀土的研究也是世界范围内考虑的问题。我国是膨胀土分布比较广泛的国家之一，大量的膨胀土分布增添了工程修建的难度，在施工的过程中要考虑膨胀土带来的影响，采取合理的措施。南水北调中线工程从湖北丹江口水库横跨至北京、天津，途经大量的膨胀土区域，考虑到膨胀土的危害严重性，所以在南水北调施工过程中要着重考虑，避免产生滑坡，保持渠道边坡的稳定。渠道边坡稳定分析的方法很多，可以分为定性分析和定量分析两种。我们主要考虑定量分析方法，运用极限平衡理论分析边坡的

5、稳定性。常用的分析方法包括瑞典圆弧法、Janbu法、Spencer法、Morgenstern法、Bishop法、GLE法等。本课题是在GEO-studio软件的SLOPE/W模块的平台上分析，主要考虑膨胀土边坡在干燥状态下和边坡换填后有降雨的情况下的边坡稳定问题。GEO-studio软件是分析边坡稳定时常用的软件。通过软件模拟，可以看出膨胀土边坡在干燥状态时边坡的稳定性较好。边坡在干燥的环境下膨胀土一般处于非饱和状态，此时的基质吸力存在，能够提供一部分抗剪强度，从而加大了膨胀土的强度，增加了稳定性。但是在降雨的情况下，膨胀土的土体容易受雨水的入侵而使土体抗剪强度减小，基质吸力消失

6、，产生孔隙水压力。经过软件的模拟可以看出膨胀土边坡换填后经降雨影响，边坡的稳定系数比较高，这也能说明换填也是防止边坡失稳的重要措施。本文以SLOPE/W模块为平台，运用了多种方法进行分析，分析的结果相差不大，对结论造不成影响。为了验证GEO-studio软件计算的准确性，本文又采用河海大学研发的HH-slope软件进行验证，两个软件的理论基础相同，根据两个软件对两种工况进行模拟，模拟的结果相差甚微，说明了两种软件的计算都比较准确，都可以作为边坡稳定分析过程中的分析工具。关键词：边坡；膨胀土；降雨；稳定性；渠道IAbstractAbstractExpansivesoilhasalw

7、aysbeenathornyissueinthegeotechnicalcommunity,waterswelling,anddehydrationshrinkage.Wearenotveryin-depthresearchonexpansivesoil,whichbringsatremendoussecurityrisktoproject.Worldwideeachyearbecauseoftheexpansivesoilproblemscausedeconomiclosses