非飽和黃土的強(qiáng)度特征及其邊坡穩(wěn)定性分析.pdf

1、在工程實踐中經(jīng)常遇到的大部分土體多處于非飽和狀態(tài)，在土力學(xué)的研究領(lǐng)域中，稱之為非飽和土。實踐表明，非飽和土不同于飽和土的根本所在是基質(zhì)吸力的存在，在工程性狀上表現(xiàn)為如土體的滲透性能、應(yīng)力．應(yīng)變關(guān)系、抗剪強(qiáng)度等方面的明顯不同。 黃土在我國分布廣泛，分布面積可達(dá)44萬km<'2>，局部厚度可達(dá)400m，眾所周知，黃土具有遇水濕陷和強(qiáng)度降低的特征，從而為黃土地區(qū)的工程建設(shè)帶來了巨大的隱患，特別是黃土邊坡的穩(wěn)定性問題，長期以來一直是工程

2、中的一大難題。例如：洛陽-三門峽高速公路，自2000年修建以來，先后發(fā)生黃土邊坡失穩(wěn)滑動30多起。嚴(yán)重的影響了工程的安全。黃土屬于特殊的非飽和土，查清非飽和黃土的強(qiáng)度特征，準(zhǔn)確的預(yù)測非飽和黃土邊坡的穩(wěn)定性，對黃土地區(qū)工程的施工以及工程的安全運行具有重要的意義。 本次研究在前人研究的基礎(chǔ)上，針對非飽和黃土的特殊問題，先后開展了巖土工程調(diào)查研究、勘查取樣、室內(nèi)試驗、分析計算等工作，通過上述工作對非飽和土的土．水特性和強(qiáng)度特征等有了進(jìn)

3、一步的了解，得出如下結(jié)論： 1．針對非飽和黃土試驗周期漫長，對儀器控制精度要求高的特點并結(jié)合非飽和黃土的特性以及工程中非飽和黃土體的實際受力狀態(tài)，利用了最近研制出的改進(jìn)型非飽和土三軸儀。在試驗中能夠很好的解決非飽和黃土量測所遇到的基質(zhì)吸力、孔隙水壓力、孔隙氣壓力等問題，使其具有簡便快捷的優(yōu)點。針對非飽和黃土試驗過程較長的特點，采用數(shù)據(jù)自動化采集和處理，大大節(jié)省了人力并提高了試驗精度。 2．利用特制的非飽和土三軸儀對非飽和

4、黃土在不同圍壓條件下的土．水特性試驗方法進(jìn)行了探討，對非飽和黃土基質(zhì)吸力在不同圍壓、不同含水量條件下的變化規(guī)律進(jìn)行了研究，根據(jù)試驗結(jié)果求出土．水特征曲線及其相應(yīng)的擬合函數(shù)。 3．非飽和黃土的抗剪強(qiáng)度均高于飽和黃土的抗剪強(qiáng)度。主要是由于非飽和黃土中存在有基質(zhì)吸力。其抗剪強(qiáng)度隨著基質(zhì)吸力的增大而增大。對于不同含水量的非飽和土體而言，雖然土體的內(nèi)摩擦角相差無幾，但凝聚力卻有很大的差別。也就是說土體的抗剪強(qiáng)度隨著含水量的不同而不同。

5、 4．由于φ<'b>的值是一個變量，它隨著基質(zhì)吸力發(fā)生變化，在以往的計算分析過程中，往往把它作為定值看待，這樣是不符合工程實際的。在本文中采用一種間接的方法，避開φ<'b>，用總凝聚力來分析基質(zhì)吸力對邊坡穩(wěn)定的影響，利用第三章擬合的公式3-9，即c<,total>=47.9908+0.33884θ<,w>-0.02276θ<'2><,w>進(jìn)行計算。 5．利用簡化的Bishop法和GLE等方法，對非飽和黃土邊坡(炎黃二帝工程)