非飽和原狀黃土垂直邊坡土壓力及坡頂浸水滲透規(guī)律的試驗(yàn)研究.pdf

1、本文以非飽和原狀黃土高邊坡為研究對象，對原有邊坡進(jìn)行削坡和坡頂浸水試驗(yàn)，研究非飽和原狀黃土邊坡的土壓力分布特征、產(chǎn)生機(jī)理和水在非飽和原狀黃土邊坡中的滲透特性以及對土壓力影響變化分布特征。 首先，通過現(xiàn)場試驗(yàn)和理論分析研究，考慮一種測試非飽和原狀黃土垂直高邊坡土壓力的試驗(yàn)測試方法。試驗(yàn)方法采用鋼筋拉結(jié)，鋼筋后端錨固在邊坡滑移面以外的錨固樁上，作為拉筋的固定端，前端在邊坡臨空面邊界處，并采用鋼板及螺栓固定。本次試驗(yàn)切坡高度為14．5

2、m，切坡由上至下分段進(jìn)行，通過安放在拉筋上的測力計(jì)量測拉筋所受的拉力，通過換算，得出前端鋼板上所受到在切坡過程中土體應(yīng)力釋放所產(chǎn)生的土壓力，從而得到不同切坡深度各測試點(diǎn)的土壓力大小及土壓力強(qiáng)度的分布特征。本次試驗(yàn)采用的測試方法與傳統(tǒng)的擋墻和土壓力盒測試方法不同，能直接量測原狀非飽和黃土土壓力，這種實(shí)測方法是原狀土土壓力測試一次新的嘗試，還未見有相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。削坡完成后，在邊坡坡頂浸水，觀測在浸水過程中土壓力的變化情況并且討論水在非飽和原

3、狀黃土邊坡中的滲透規(guī)律以及對土壓力影響。 其次，在削坡過程中，由于土體應(yīng)力釋放，對錨固鋼板產(chǎn)生作用力，測得錨固鋼板上的土壓力強(qiáng)度，經(jīng)過修正，得到非飽和原狀黃土垂直高邊坡的土壓力強(qiáng)度分布特征曲線。分析該曲線的變化特征及其產(chǎn)生原因，結(jié)果表明：隨著切坡深度的增加實(shí)測各點(diǎn)的土壓力呈非線性關(guān)系增大；在此次試驗(yàn)土性指標(biāo)條件下，非飽和原狀黃土的自立穩(wěn)定高度為9～10m；土壓力強(qiáng)度分布曲線呈上、下小，中偏下部大，類似拋物線的分布特征；本次試驗(yàn)用

4、朗肯土壓力理論計(jì)算值是實(shí)測值的22倍。 第三，實(shí)測了浸水過程中土壓力強(qiáng)度的變化規(guī)律，實(shí)測得到了具體滑移面位置和垂直邊坡滑移面剪出口高度分布特征，試驗(yàn)結(jié)果表明：在坡頂浸水后，土壓力強(qiáng)度增加迅速，在邊坡滑移前的極限狀態(tài)時(shí)，邊坡土壓力強(qiáng)度最大值是浸水前的4倍；通過滑移面位置和剪出口高度的量測，對于非飽和黃土垂直邊坡，其臨空面土壓力的產(chǎn)生機(jī)理應(yīng)分為滑動(dòng)土體和穩(wěn)定土體兩部分考慮，滑動(dòng)土體臨空面土壓力主要是由滑動(dòng)土體自身的剩余下滑推力產(chǎn)生，

5、穩(wěn)定土體臨空面土壓力主要是由滑動(dòng)土體的自重和邊坡底部土體的約束作用產(chǎn)生。對于非飽和黃土垂直邊坡，在浸水過程中，其邊坡的水平位移量達(dá)到10mm時(shí)，可定為極限報(bào)警值，若位移值超過其值，邊坡就有可能發(fā)生滑坡。 最后，通過分析在浸水試坑下部2～3m土體每日含水率的變化規(guī)律，討論了暫態(tài)飽和區(qū)的形成和運(yùn)移過程，從而分析實(shí)測得到的水在非飽和原狀黃土邊坡中的滲透范圍的形成機(jī)理和水在非飽和原狀黃土邊坡中的運(yùn)移規(guī)律。結(jié)果表明：水在非飽和黃土中的滲流