膨脹巖邊坡長期穩(wěn)定特性及治理方法研究成果摘要

普通巖土邊坡穩(wěn)定性和滑坡治理問題的研究已相當成熟，但近年來出現(xiàn)了較多的膨脹巖邊坡穩(wěn)定性和滑坡治理問題，表現(xiàn)為采用傳統(tǒng)的邊坡治理方法難以奏效而使得這類邊坡長期不穩(wěn)定，其主要原因是膨脹巖具有顯著的膨脹和流變特性。本課題將運用軟巖力學中的膨脹理論和流變理論并通過室內巖石試驗和模型試驗，研究膨脹巖在膨脹和流變耦合作用下的變形和強度特性，并找出膨脹巖的長期強度；系統(tǒng)分析膨脹巖邊坡變形和強度在時間順序和空間位置的變化，找出膨脹巖邊坡與普通巖土邊坡不同的長期穩(wěn)定特性，并分析用膨脹巖長期強度來評價邊坡長期穩(wěn)定性的科學性。在此研究基礎上對現(xiàn)有相關規(guī)范中的穩(wěn)定性計算模式進行修正且能實用，并對現(xiàn)有的膨脹巖邊坡治理方法進行分析，結合現(xiàn)場試驗最后提出適合膨脹巖邊坡治理的勘查、設計及施工等若于方法和原則。,普通巖土邊坡穩(wěn)定性和滑坡治理問題的研究已相當成熟，但近年來出現(xiàn)了較多的膨脹巖邊坡穩(wěn)定性和滑坡治理問題，表現(xiàn)為采用傳統(tǒng)的邊坡治理方法難以奏效而使得這類邊坡長期不穩(wěn)定，其主要原因是膨脹巖具有顯著的膨脹和流變特性。本課題將運用軟巖力學中的膨脹理論和流變理論并通過室內巖石試驗和模型試驗，研究膨脹巖在膨脹和流變耦合作用下的變形和強度特性，并找出膨脹巖的長期強度；系統(tǒng)分析膨脹巖邊坡變形和強度在時間順序和空間位置的變化，找出膨脹巖邊坡與普通巖土邊坡不同的長期穩(wěn)定特性，并分析用膨脹巖長期強度來評價邊坡長期穩(wěn)定性的科學性。在此研究基礎上對現(xiàn)有相關規(guī)范中的穩(wěn)定性計算模式進行修正且能實用，并對現(xiàn)有的膨脹巖邊坡治理方法進行分析，結合現(xiàn)場試驗最后提出適合膨脹巖邊坡治理的勘查、設計及施工等若于方法和原則。 2100433B

前言

第1章 膨脹土的基本特性

1.1 膨脹土的礦物成分與內部結構

1.2 膨脹土的脹縮性

1.2.1 膨脹性

1.2.2 收縮性

1.2.3 裂隙的發(fā)展

1.2.4 脹縮性引出的工程問題

1.3 膨脹土的特性指標與試驗方法

1.3.1 自由膨脹率

1.3.2 膨脹率

1.3.3 膨脹力

1.3.4 收縮率和收縮系數(shù)

第2章 膨脹土邊坡的穩(wěn)定與失穩(wěn)

2.1 膨脹土邊坡的穩(wěn)定性

2.1.1 難以把握的膨脹土邊坡失穩(wěn)問題

2.1.2 影響膨脹土邊坡穩(wěn)定的因素

2.2 膨脹土邊坡失穩(wěn)的特點

2.2.1 淺層性

2.2.2 牽引性

2.2.3 平緩性

2.2.4 長期性

2.2.5 季節(jié)性

2.2.6 方向性

2.3 幾個膨脹土邊坡穩(wěn)定和失穩(wěn)實例

2.3.1 某些新堆土坡的穩(wěn)定

2.3.2 長期穩(wěn)定的邊坡發(fā)生的滑坡

2.3.3 施工中的滑坡

2.3.4 排樁加固后的失穩(wěn)

2.3.5 小渠道膨脹土邊坡的失穩(wěn)

2.3.6 非膨脹土覆蓋對邊坡穩(wěn)定的作用

第3章 裂隙對膨脹土強度的影響

3.1 關于膨脹土裂隙的幾個問題

3.1.1 裂隙的狀態(tài)

3.1.2 裂隙的發(fā)展程度

3.1.3 裂隙對強度的影響

3.1.4 水對裂隙的影響

3.2 膨脹土的裂隙對抗剪強度影響的試驗

3.2.1 廖世文的試驗

3.2.2 劉華強的試驗

3.2.3 徐彬的試驗

3.2.4 試驗存在的問題

3.3 裂隙發(fā)展程度的定量化

3.3.1 裂隙程度定量化的灰度熵方法

3.3.2 灰度熵方法的初步應用

3.3.3 裂隙程度定量化的其他指標

3.3.4 裂隙開展深度的探測方法

第4章 膨脹土邊坡穩(wěn)定性分析

4.1 膨脹土邊坡穩(wěn)定性分析中的問題

4.1.1 主要存在問題2100433B

《膨脹土特性與邊坡穩(wěn)定》主要論述膨脹土的特性，尤其是裂隙對受力變形和邊坡穩(wěn)定的影響。一般黏性上在天氣十燥時表層產生裂隙，降雨時裂隙則會閉合。而膨脹土產生的裂隙更為顯著，且在雨水浸濕時裂隙未必全都閉合，而且裂隙在反復的干濕循環(huán)下不斷向下發(fā)展，深度叮達2～4m。由于膨脹土裂隙的存在和發(fā)展，抗剪強度顯著降低，從而影響土體的穩(wěn)定性。在實際工程中，針對膨脹土，主要考慮是否存在裂隙、裂隙發(fā)展程度、裂隙對抗剪強度指標的影響，以及對邊坡穩(wěn)定的影響等。這就需要針對具體狀態(tài)確定相應的工程對策。《膨脹土特性與邊坡穩(wěn)定》為此提出相應建議和措施。此外，以鎮(zhèn)江南徐大道黃山滑坡、新鄉(xiāng)市潞王墳試驗段、引江濟淮試驗程為例，詳細介紹土：膜覆蓋法防護加固膨脹土邊坡的具體措施，并獲得良好的效果。

膨脹巖廣泛分布于廣西的南寧盆地、百色盆地、寧明盆地、上思盆地等區(qū)域。由于膨脹巖特殊的物理力學性質，如脹縮性、強度衰減性等，使得膨脹巖中的巖土工程問題也表現(xiàn)出特殊性。其中膨脹巖的滑坡及其治理技術是地質災害治理及工程邊坡處理中一個復雜的技術問題，主要表現(xiàn)在對膨脹巖的基本物理力學特性認識不足，常規(guī)的治理手段如一般設計的放坡、擋土墻及抗滑樁等常常失效，目前廣西多處膨脹巖滑坡治理工程的失效就是一個佐證，并因此造成了巨大的經濟損失。為此，開展對膨脹巖滑坡地質災害特性及其整治技術的研究具有重要的理論意義及工程指導意義。 本項目通過收集廣西典型膨脹巖滑坡勘查資料，分析提出現(xiàn)有規(guī)范以外的膨脹巖滑坡勘查特殊技術要求。對不同工況下的抗剪強度參數(shù)取值進行理論及試驗研究，提出膨脹巖滑坡不同工況下抗剪強度取值原則。在此基礎上進一步探討滑坡產生的力學機理，建立膨脹巖滑坡穩(wěn)定性分析計算新模型。針對膨脹巖滑坡的治理設計，提出合理的設計計算模式和設計參數(shù)，最后對膨脹巖滑坡的治理提出可行的技術方案。,膨脹巖廣泛分布于廣西的南寧盆地、百色盆地、寧明盆地、上思盆地等區(qū)域。由于膨脹巖特殊的物理力學性質，如脹縮性、強度衰減性等，使得膨脹巖中的巖土工程問題也表現(xiàn)出特殊性。其中膨脹巖的滑坡及其治理技術是地質災害治理及工程邊坡處理中一個復雜的技術問題，主要表現(xiàn)在對膨脹巖的基本物理力學特性認識不足，常規(guī)的治理手段如一般設計的放坡、擋土墻及抗滑樁等常常失效，目前廣西多處膨脹巖滑坡治理工程的失效就是一個佐證，并因此造成了巨大的經濟損失。為此，開展對膨脹巖滑坡地質災害特性及其整治技術的研究具有重要的理論意義及工程指導意義。 本項目通過收集廣西典型膨脹巖滑坡勘查資料，分析提出現(xiàn)有規(guī)范以外的膨脹巖滑坡勘查特殊技術要求。對不同工況下的抗剪強度參數(shù)取值進行理論及試驗研究，提出膨脹巖滑坡不同工況下抗剪強度取值原則。在此基礎上進一步探討滑坡產生的力學機理，建立膨脹巖滑坡穩(wěn)定性分析計算新模型。針對膨脹巖滑坡的治理設計，提出合理的設計計算模式和設計參數(shù)，最后對膨脹巖滑坡的治理提出可行的技術方案。 2100433B