加筋膨胀土边坡变形及影响因素分析.pdf

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1、第33卷第3期矿冶工程V01．33№32013年06月MININGANDMETALLURGICALENGⅡ唧RINGJune2O13加筋膨胀土边坡变形及影响因素分析潘秋景，孙志彬，杨小礼(中南大学土木工程学院，湖南长沙410075)摘要：在利用FLAC软件模拟膨胀土边坡内部湿度应力场的基础上，对不同筋材长度、加筋间距、筋材倾角的加筋膨胀土边坡进行了模拟，分析了不同情况下的边坡滑动面位置及坡面水平位移。并对以上三个因素进行了四水平的正交试验。将实际工程的监测与数值模拟结果进行了比较，结果表明，增加筋材

2、长度、减4",~JIl筋间距均可提高边坡稳定性，一定的倾角也有利于边坡的稳定。加筋间距对安全系数的影响较大，其次为加筋长度与加筋倾角。关键词：加筋膨胀土边坡；土工格栅；数值模拟；加筋间距中图分类号：TU443文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．0253-6099．2013．03．001文章编号：0253—6099(2013)03—0001—04DeformationofReinforcedExpansiveSoilSlopeandItsInfluenceFactorsPANQiu-j

3、ing，SUNZhi—bin，YANGXiao-li(SchoolofCivilEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410075，Hunan，China)Abstract：Thenumericalsimulationwasconductedforreinforcedexpansivesoilslopewiththediferentglielength，spacingandanglesbasedonthesimulationofhumiditystre

4、ssfieldwithintheslopewithFLAC，SOastoanalyzetheslidingsurface，displacementoftheslopesurfaceondifferentcondition．Thenanorthogonaltestwasalsoperformed．Thecomparisonofsimulationresultswiththepracticalengineeringmeasurementshowedthatincreasingreinforcementl

5、engthandslopeangle，decreasingthespacingwereallbeneficialtotheslopestability，withthegrillespacingholdingagreatestinfluenceonthesafetyfactors，followedbythelengthandtheangle．Keywords：reinforcedexpansivesoilslope；geogridll；numericalsimulation；grillespacing

6、膨胀土是一种吸水膨胀软化、失水收缩开裂的特加筋长度、加筋间距以及筋材倾角下的加筋膨胀土边殊粘性土，其粘性成分主要为强亲水性矿物蒙脱石及坡的滑动面与位移进行了分析，并采用正交试验，综合混层粘土矿物，具有超固结性、裂隙性、吸水显著膨胀考察了不同水平下各因素对边坡安全系数的影响，分软化、失水收缩开裂且反复变形等与正常固结土不同析各因素影响的显著性。的工程性质，对各类浅表层轻型工程建设具有特殊的1湿度应力场模拟的原理危害作用¨。对岩土工程采用锚杆进行支护是行之有效的工程膨胀土(岩)吸水后含水率会发生变化，吸

7、水膨胀措施]。同样，对边坡采用土工格栅和柔性支护处变形可引起应力场的变化。缪协兴等首次提出了湿度治膨胀土挖方边坡，已经取得试验成功与工程应应力场理论，其表现形式与温度应力场类似，控制微分用[。方程在数学上亦具有类比性【。之后，学者们又根据但由于边坡的加筋机理尚不清楚，理论计算以及湿度应力场理论与温度应力场的相似性，提出了利用膨胀土边坡的复杂性，对膨胀土边坡加筋的设计方法温度应力场来分析湿度应力场的问题。仍然处于经验阶段。其相似性来自共同的线膨胀形式。温度变化产生为此，本文以南阳．邓州高速公路膨胀土路

8、堑边坡的应变可表示为：的土工格栅柔性支护方案为例，选取加筋膨胀土边坡=JB(1)为研究对象，利用温度应力场模拟湿度应力场，对不同式中JB为温度线膨胀系数；T为温度变化量。而含水①收稿日期：2012一l2—18基金项目：国家自然科学基金资助项目(51178468)作者简介：潘秋景(1988一)，男，湖南岳阳人，硕士研究生，主要从事岩土极限分析与隧道工程研究。矿冶工程第33卷率变化导致的线膨胀率6可表示为：de：d；+d；+d6=aO(2)=do-+dS+dA盟c3o'i