寧明膨脹土塹坡穩(wěn)定分析及柔性處治技術(shù)研究.pdf

1、膨脹土是一種多裂隙且具有顯著脹縮性的特殊粘土，其不良的工程性質(zhì)常導(dǎo)致路基的各種病害，其中路塹邊坡的破壞尤為嚴(yán)重且難于治理。如何針對(duì)復(fù)雜的破壞機(jī)理，建立合理的邊坡分析方法并據(jù)以進(jìn)行處治方案的設(shè)計(jì)和計(jì)算，一直是巖土工程界亟待解決的技術(shù)難題。結(jié)合交通部西部膨脹土項(xiàng)目的開(kāi)展，長(zhǎng)沙理工大學(xué)課題組采用土工格柵加筋技術(shù)已成功地實(shí)現(xiàn)對(duì)寧明膨脹土塹坡(滑坡)的有效處治，但其理論研究相對(duì)滯后，柔性支護(hù)的處治機(jī)理也需論證。為此，本文以“南友”路膨脹土塹坡為對(duì)

2、象，開(kāi)展邊坡穩(wěn)定分析及柔性處治技術(shù)研究。 首先，在弄清膨脹土土性、強(qiáng)度特征、滑坡機(jī)理的基礎(chǔ)上，建立與之相適應(yīng)分析方法。依據(jù)膨脹土因吸水而產(chǎn)生的膨脹現(xiàn)象與物體因溫度變化而產(chǎn)生的膨脹效應(yīng)間的相似性，用溫度變化場(chǎng)來(lái)描述降雨后的邊坡濕度變化場(chǎng)，利用有限元分析軟件ANSYS的熱—力耦合功能，成功實(shí)現(xiàn)膨脹土邊坡濕度應(yīng)力場(chǎng)的模擬，據(jù)此，用有限元強(qiáng)度折減法分析邊坡的穩(wěn)定性。所得結(jié)果與實(shí)際情況較為吻合，較好解決了邊坡計(jì)算中傳統(tǒng)方法難以考慮膨脹力的

3、問(wèn)題，同時(shí)，通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，坡體中軟弱結(jié)構(gòu)層的存在以及風(fēng)化作用深度內(nèi)因土體濕度變化而產(chǎn)生的膨脹變形(力)是造成邊坡坍滑的重要原因。 通過(guò)有限元模擬計(jì)算，對(duì)柔性支擋處治技術(shù)的設(shè)計(jì)方案和處治效果進(jìn)行了研究。首次采用直接施加節(jié)點(diǎn)力來(lái)模擬土工格柵與膨脹土間的相互作用，并根據(jù)膨脹土邊坡破壞的特點(diǎn)，確定其相應(yīng)的錨固區(qū)和活動(dòng)區(qū)，較好解決了目前加筋土數(shù)值計(jì)算中參數(shù)難以確定的問(wèn)題。此外，通過(guò)分析計(jì)算，對(duì)“剛”、“柔”兩種處治方式的效果進(jìn)行了對(duì)比，論