干湿循环作用下平缓型膨胀土边坡失稳破坏机制研究

摘要

以广西壮族自治区宁明某膨胀土边坡实体工程为背景,分析平缓型膨胀土边坡的滑塌演变特征及其致滑机理。结合轻型动力触探试验结果与布设的测斜管破坏情况,获取该膨胀土边坡滑裂面深度及形状。然后,通过干湿循环试验和直剪试验对比分析边坡滑裂面处膨胀土与干湿循环作用下坡体膨胀土的抗剪强度参数的差异。最后,基于Janbu法,引入膨胀力,推导膨胀土边坡稳定性计算式,并基于工程实例分析干湿循环作用下膨胀土边坡稳定性变化规律。研究结果表明:宁明膨胀土边坡发生浅层失稳破坏,呈滑体后缘拉裂下沉、前缘圆弧状剪切滑出特征;随着干湿循环次数增加,膨胀土内摩擦角变化不大,而黏聚力呈指数衰减;8次干湿循环后坡体内膨胀土黏聚力稳定在10.3 kPa,这与现场边坡滑裂面处膨胀土的黏聚力基本相同;考虑膨胀力后膨胀土边坡稳定性降低,边坡安全系数随干湿循环次数增加而降低,并在8次干湿循环后边坡趋近失稳,这与边坡破坏实际发展规律相符,表明干湿循环作用为膨胀土边坡浅层失稳破坏的主要原因。