黄土填方边坡界面渗流破坏机制模型试验研究

摘要

为了扩大可用耕地面积,延安地区开展了一系列的治沟造地工程,在填方坡体与原始坡体之间形成了接触界面,这类界面潜在影响着填方坡体的渗流变形破坏。针对延安地区治沟造地工程黄土填方边坡已有的和潜在的变形破坏问题,通过室内黄土边坡降雨模型试验,研究了界面对黄土填方坡体渗流特性与变形破坏的影响规律,揭示了界面渗流影响下填方边坡的破坏机制。结果表明:(1)界面是黄土填方边坡雨水入渗的优势渗流通道,雨水沿界面入渗至填方体中部和底部,界面入渗与坡面入渗雨水一并汇集于填方体中部,加速了填方体的饱和进程,改变了填方体的渗流场和有效应力场,坡顶与坡肩处产生张拉应力,诱发多条张拉裂缝萌生和扩展;(2)填方体坡脚中部先小范围侵蚀,随后中部产生大范围侵蚀破坏,进而触发填方体中部和底部产生较大规模的浅层滑动,加剧了填方体坡顶与坡肩裂缝的萌生和扩展,形成了多个优势渗流通道和复杂地质地貌条件,降低了填方体的局部稳定性。上述研究结果对黄土填方边坡稳定性评价和提高治沟造地工程使用寿命具有较好的指导意义。