膨胀变形对膨胀土边坡稳定性的影响

摘要：

当采用合理的强度参数时,根据常规极限平衡或极限分析方法的计算结果,很难解释一些膨胀土边坡会在极缓的坡度下发生失稳破坏的原因.事实上,由于膨胀土遇水后会发生显著的变形,在饱和区与非饱和区交界面附近会出现很大的剪应力.因此,在膨胀土边坡的稳定分析中,需要考虑这种因素的影响.根据塑性力学的上限定理,严格地导出了考虑膨胀应力作功的功能平衡方程.根据强度储备定义的安全系数即隐含在这一方程中,它可以通过迭代方法求解.边坡稳定的上限分析在数值上是利用了单元集成法来完成的.这不仅能方便地利用应力分析的成果,而且能进行滑裂面的优化,从而找到最小的安全系数.对一个坡度为1:4的膨胀土边坡的稳定计算结果表明,膨胀变形会使边坡的安全系数显著减小.当考虑膨胀时,优化得到的破坏模式是在浅层出现一个局部的滑动,它会牵动其上部的土体也相继出现局部滑动,这正好符合膨胀土滑坡时所常见的牵引性的特征.

关键词：膨胀变形、边坡稳定、极限分析、单元集成法

所属期刊栏目：30

分类号：TU443(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家重点基础研究发展计划项目"堤防溃决水-土耦合动力学机理"2007CB714102

在线出版日期：2009-10-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：2506-2510