裂隙膨胀土边坡稳定性分析方法研究

基于反映裂隙影响的膨胀土边坡稳定性的极限平衡法,提出了通过将边坡划分为裂隙充分发展区A、坡顶张拉裂隙区A′、裂隙发育不充分区B、坡顶张拉裂隙区B′、坡脚雨水积聚影响区C以及无裂隙区D,近似反映坡顶张拉裂隙以及坡脚渗流积聚对边坡稳定性的影响.研究确定了C、B′区域的强度指标取值,尝试对该极限平衡方法进行完善补充.利用毕肖普法进行实例计算,结果表明:单独考虑坡脚雨水积聚和坡顶张拉裂隙影响时边坡安全系数分别下降0.271和0.082,同时考虑两者影响时降幅达9%.提出的方法能够反映膨胀土滑坡的特点,同时可以计算裂缝发展极限状态时边坡的稳定状态.     

干湿循环对原状膨胀土强度变化的影响

为了研究自然条件下原状膨胀土经干湿循环过程后的强度变化趋势,以一系列室内试验模拟自然条件下的干湿循环过程为研究基础,通过直剪试验确定膨胀土强度变化趋势。试验结果表明,原状膨胀土经干湿循环后,土体内部形成了不同等级裂隙,土体结构遭到破坏,强度大幅度降低;但随着干湿循环次数的增加,膨胀土强度基本趋于稳定,并与胀缩率的变化趋势基本保持一致。     

强降雨条件下堆积层滑坡入渗规律及稳定性分析

降雨入渗对堆积层边坡稳定性具有重要的影响。以某地区堆积层边坡为例,采用有限元软件Geo-Studio进行数值模拟,重点研究了强降雨条件下不同工况时的边坡降雨入渗规律及其稳定性。结果表明:随着降雨持续时间增长,导致暂态饱和区的范围也在逐步增大,降雨从坡面向下渗,随着暂态饱和区的出现土体内孔隙水压力增大,进而使得其有效应力减小并弱化边坡的抗剪强度,最终对边坡整体稳定性产生不利影响;孔隙水压力随降雨持续时间的增长而增大,且降雨强度越大,土体到达饱和状态用时越短;针对堆积层边坡,降雨对坡脚影响最大,其次是坡顶,最小的是坡体中部;随着降雨持续时间的增大,边坡稳定系数逐渐减小,且相同降雨时长时,降雨强度越大,其稳定系数越小。     

用ADINA软件探讨降雨条件下的边坡渗流问题

按照比拟法将ADINA软件中用于计算温度场的功能转换来计算边坡渗流问题;并按西北黄土地区降雨的可能情况设定了降雨条件,计算了边坡渗流过程中的入渗时间、入渗深度及最大流速,得到初步结论:降雨持时只是在一定范围内影响入渗深度;滑坡在时间上存在滞后效应.     

多场耦合作用下天然土质边坡安全性数值仿真研究

山体滑坡等边坡失稳问题易造成人员和财产的损失,多场耦合作用下边坡的安全性分析对于边坡灾害的防治意义重大.运用COMSOL Multiphysics 5.5数值软件,构建了二维有限元模型,并引入安全学原理,对降雨-渗流-应力耦合作用下天然土质边坡的稳定性进行了研究.研究结果表明:在降雨渗流前1.4 h,天然土质边坡的变形呈直线上升,此时为低风险状态,即处于事故孕育阶段,较为安全;在1.4 h至24 h为缓慢变形阶段,24 h后变形程度又逐渐加大,其中以坡角处变形最为明显,此时为高风险状态,处于事故生长阶段,即较为不安全;在持续作用直至失稳破坏后,转变为事故损失阶段,此时事故已产生,由不安全逐渐转变为趋于安全状态,即逐渐向低风险状态过渡,形成新的平衡状态;基于强度折减法,边坡潜在破坏面为滑动破坏,其主要表现特征为边坡土体内部朝向坡面,由坡角延伸至坡顶处形成滑动弧面,最小位移为0.04 m,最大位移为1.45 m,安全系数为1.283.研究成果可为边坡安全防护提供参考.     

含水率和基质吸力变化对非饱和粉质土的影响分析

新疆焉耆地区边坡易受降雨影响,而边坡失稳易产生人员伤亡及经济损失。为了分析该区域内典型的非饱和粉质边坡受含水量及基质吸力变化产生的影响,以及压实度对强度和变形特性的影响,研究在最佳含水率的黏土(粉质土)干湿变化条件下进行,设计了双单元三轴试验机进行分析。试验在恒定含水量的条件下进行,并密切监测4个阶段的结果以分析有效应力的变化,同时给出了土体在2个以上参数影响下的三维变化示意图。结果表明:(1)随着压实度的增加,体积变化由压缩向膨胀状态转变;(2)粉质土的强度随着吸力的增加而增加,即随含水量的减少而增加;(3)颗粒分布对于非饱和土在剪切阶段的影响尤为显著。该试验丰富了粉质非饱和土的研究,可为研究该区域边坡在降雨入渗影响下的强度变化提供一定的参考。     

干湿循环对膨胀土强度与裂缝开展的影响研究

通过对膨胀土干湿循环试验的研究,不仅得出干湿循环对膨胀土裂隙开展和强度的影响,而且发现了干湿循环次数对膨胀土的裂隙开展和强度也有一定影响。     

简述渗流作用引起的土体破坏及防治措施

渗透改变了土体的内部结构,引起内部应力状态的变化,从而改变建筑物的稳定条件。因此对于建筑工程来说,如何确保在渗流作用下的稳定性是非常重要的。渗流所引起的渗透破坏问题主要有两大类:一类是土体的局部稳定问题。这是由于土体孔隙中的渗透水流将细土颗粒冲出、带走或局部土体产生移动,导致土体变形而引起的。另一类是整体稳定问题。由于渗水,水压力变化或浮力,导致一定范围内土体滑动而丧失稳定性。应当指出的是,局部稳定性问题,如果不及时进行控制,随着时间发展同样会导致整个建筑的破坏。本文仅讨论土体的局部稳定问题。     

膨胀土路基稳定性分析及计算

膨胀土是一种随含水量变化而表现出显著胀缩变形和膨胀力的一种特殊粘性土.其土坡的失稳破坏形式有着特殊的规律性.本文结合笔者工作实践和探索,分析膨胀土边坡滑动破坏的过程.     

洛川原状黄土的孔隙结构对土水特征曲线的影响

为了探究原状黄土的孔隙结构对其土水特征曲线(SWCC)的影响,对洛川4层原状黄土进行了基本物理指标的测试,用滤纸法测得其土水特征曲线,并采用Van Genutchen模型对土水特征曲线进行了拟合。统计压汞试验的数据,得到孔隙累积级配曲线和分布曲线。利用Young-Laplace方程,得到孔隙分布曲线、土水特征曲线及其斜率的关系图。结果表明孔隙结构对SWCC有直接影响,孔隙分布曲线和SWCC有很好的对应关系:土水特征曲线的最大斜率点与孔隙分布曲线中优势孔隙峰值点能一一对应;L1为双峰孔隙结构土,其SWCC对应有2个陡降段;L6、L7、L13为单峰孔隙结构土,其SWCC均只有一个陡降段,分别与其优势孔隙范围相对应。孔隙分布对失水速度和进气值Ψ_(ave)值也有显著影响。