基于强降雨的膨胀土边坡稳定性分析

《基于强降雨的膨胀土边坡稳定性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、公路交通技术2014年2月第1期TechnologyofHighwayandTransportFeb．2014No．1基于强降雨的膨胀土边坡稳定性分析杨真子(招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆400067)摘要：采用Midas—GTS软件，基于非饱和土强度理论Fredlund强度公式和饱和土有效应力原理，分析安康地区某膨胀土边坡在强降雨工况下坡体内各土层的孔隙水压力变化，并利用渗流一应力耦合研究边坡的稳定性。研究结果表明：随着降雨持时增加，膨胀土边坡体内孔隙水压力逐渐增大，表层膨胀土逐渐饱和，膨胀土的抗剪强度逐渐降低；

2、同时降雨引起边坡体内地下水水位变化产生变化的空隙水压力。通过渗流一应力耦合分析，得出暴雨工况下不同降雨持时的边坡安全系数，其随降雨持时增加而逐渐减小，在降雨持时24h时安全系数降至0．89。关键词：膨胀土边坡；强降雨；渗流；安全系数文章编号：1009—6477(2014)O1—0024—05中图分类号：U416．14文献标识码：AAnalysisforStabilityofExpansiveSoilSlopesBasedonHeavyRainfallYANGZhenziAbstract：Thispaperanalyzesw

3、aterpressurechangesinvoidsonallsoillayersofsomeexpansivesoilslopeinAnkangregionunderheavyrainfallbymeansofMidas——GTSsoftwareandbasedonunsaturatedsoilstrengththeoryFredlundstrengthformulaandeffectivestressprincipleofsaturatedsoil，andstudiesstabilityofslopebymeansof

4、seepage-stresscoupling．Theresultsofresearchshowthatwithincreaseofrainfallduration，waterpressureinvoidsofexpansivesoilslopesincreasesgradually，surfaceexpansivesoilsaturatesgradually，andtheshearstrengthofexpansivesoildecreasesgradually；andmeanwhilechangesofundergrou

5、ndwaterlevelinsidetheslopescausedbyrainfallproducevariablewaterpressuresinvoids．Throughseepage—stresscouplinganalysis，thepaperobtainsslopesafetyfactorindifferentdurationsundertheconditionofrainstorm，whichdecreasegraduallywithincreaseofrainfalldurationanddownto0．89

6、whenrainfalllastsfor24h．Keywords：expansivesoilslope；strongrainfall；seepage；safetyfactor膨胀土是一种有别于一般粘土的特殊粘性土，膨胀土渗透系数、边坡的地形地貌和边坡的初始条明显具有吸水后膨胀、失水后收缩的特性。其主要件等。若不考虑膨胀土的裂隙性，将膨胀土假设为矿物成分是蒙脱石和伊利石，一般承载力较高，具均质土，则会以为降雨工况下雨水入渗非常少，仅有吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形、浸水承载仅膨胀土边坡表层极浅的部分有雨水渗人，膨胀土力衰减

7、、干缩裂隙发育等特性，性质极不稳定。膨土体内部基本上不受降雨影响。但这一假设与现胀土广泛分布于世界6大洲中的40多个国家。我实相悖，因为膨胀土裂隙性会对膨胀土的强度造成国先后在20多个省区205个县(市)发现膨胀土，影响。因此，在分析降雨工况对膨胀土边坡稳定性其集中分布于陕西、湖北、河南、广西等省』。膨胀的影响时，必须考虑膨胀土边坡的裂隙深度。本文土的反复胀缩变形性质，对机场、路基、边坡等会产采用Midas—GTS软件的渗流模块来研究膨胀土边生严重的、长期潜在的破坏作用。公路工程中，很坡在暴雨工况下的稳定性问题。多膨胀土边

8、坡和路基在施工期间甚至运行期间均发生了大幅沉降、隆起变形甚至滑坡。1非饱和土强度理论降雨与膨胀土边坡稳定的关系复杂，受诸多因1．1含水量与膨胀土强度关系素影响，如降雨强度、降雨历时、膨胀土裂隙深度、非饱和土抗剪强度场采用摩尔一库仑公式。取收稿日期：2013—09—05作者简介：杨真子(1983一)，男，