降雨条件下膨胀土边坡稳定性研究

摘要

膨胀土是一种分布广泛且对工程建设有特殊危害的土。它主要是由强亲水性粘土矿物成分-蒙脱石和伊利石组成的，具有膨胀结构，以及多裂隙性、强胀缩性和强度衰减性的高塑性粘性土。膨胀土边坡失稳是膨胀土地区的一个主要的工程地质问题。膨胀土边坡失稳与降雨入渗密切相关，大多数滑坡都发生在降雨期阃或降雨后的短时间内发生，因此，深入研究降雨条件下膨胀土边坡稳定性具有重要的意义。 本文以镇江南徐大道黄山段膨胀土滑坡及治理工程为工程背景，以膨胀土边坡降雨入渗规律的掌握为目标展开研究，为降雨条件下膨胀土边坡稳定性研究提供理论依据。本文主要分两个部分来研究，一部分通过对镇江南徐大道黄山段膨胀土边坡的现场试验，分析降雨条件下膨胀土边坡坡内吸力、含水量以及孔隙水压力变化情况。另一部分对降雨情况下膨胀土边坡稳定性进行数值模拟，通过对是否考虑裂隙，得到降雨条件下膨胀土边坡裂隙的存在对膨胀土边坡孔隙水压力和含水量分布有着显著的影响，从而影响膨胀土边坡稳定性。在考虑裂隙的基础上，本文分别从降雨强度、降雨持时、降雨雨型以及前期降雨量等四个方面考虑降雨对膨胀土边坡稳定性的影响。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景

1.2国内外研究现状

1.2.1膨胀土性质研究现状

1.2.2非饱和土的渗透特性及参数研究现状

1.2.3膨胀土边坡稳定分析方法研究现状

1.2.4降雨入渗对边坡失稳研究现状

1.3本文研究内容和研究思路

第二章降雨条件下的饱和-非饱和渗流理论

2.1非饱和渗流基本理论

2.1.1非饱和土壤水流动的Darcy定律

2.1.2非饱和土壤水分连续基本方程

2.1.3饱和-非饱和渗流基本微分方程

2.1.4定解条件

2.2降雨入渗的基本理论

2.2.1概述

2.2.2降雨入渗的定解条件的处理

2.3 SEEP/W基本原理及分析的基本过程

2.3.1 SEEP/W基本原理

2.3.2 SEEP/W分析的基本过程

2.4本章小结

第三章降雨条件下边坡稳定分析方法

3.1概述

3.2非饱和土边坡稳定性分析方法

3.3 SLOPE/W分析的基本过程

3.4本章小结

第四章膨胀土边坡现场监测

4.1工程概况

4.1.1地形、地貌

4.1.2物理地质现象

4.1.3土层分布

4.1.4水文地质条件

4.1.5天气情况

4.2试验场地仪器埋设情况

4.3测量结果及数据分析

4.3.1吸力的测量结果及数据分析

4.3.2含水量的测量结果及数据分析

4.3.3孔隙水压力的测量结果及数据分析

4.4本章小结

第五章膨胀土边坡算例分析

5.1概述

5.2裂隙对膨胀土边坡稳定性的影响

5.2.1膨胀土开裂机理及开展深度的弹性解

5.2.2数值分析中裂隙处理方法

5.2.3数值计算分析模型

5.2.4模型计算参数的选取

5.2.5降雨强度参数选取

5.2.6数值模拟结果分析

5.2.7数值模拟结果和现场监测结果比较分析

5.3降雨对膨胀土边坡稳定性的影响

5.3.1降雨强度的影响

5.3.2降雨持时的影响

5.3.3降雨雨型的影响

5.3.4前期降雨量的影响

5.4本章小结

第六章结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢