《膨脹土邊坡淺層坍滑破壞機理及穩定分析》是依託長沙理工大學，由肖傑擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：膨脹土邊坡淺層坍滑破壞機理及穩定分析
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：肖傑
- 依託單位：長沙理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
經乾濕循環作用的膨脹土邊坡，降雨期或雨後發生淺層坍滑破壞是膨脹土地區公路建設中常見的一種頻繁且嚴重的地質災害，往往帶來嚴重的工程、經濟損失和生態環境破壞。如何合理解釋該現象產生的原因、弄清邊坡坍滑時土體強度顯著衰變規律及機理並提出與破壞實際吻合的穩定性分析方法，仍是當今膨脹土工程問題研究的熱點和亟待解決的難題。.為此，本項目擬以我國廣西地區的殘積型膨脹土為研究對象，根據邊坡淺層坍滑時土體的實際環境和邊界條件，改進現有室內三軸強度試驗設備和方法，研究乾濕循環顯著影響區膨脹土應力應變、強度衰變及滲透特性，弄清乾濕循環效應與低應力條件的作用和影響，並採用環境掃描電子顯微鏡分析微觀作用機理；結合室內試驗及現場監測結果，通過數值理論分析手段，考慮吸濕膨脹作用，採用非線性抗剪強度參數，開展膨脹土邊坡淺層坍滑破壞分析，可望真正合理解釋膨脹土邊坡淺層坍滑原因，為開展有效的工程處治設計提供理論依據。
結題摘要
本項目主要以百色膨脹土為對象，設計並開展了經乾濕循環作用含低圍壓條件的重塑土飽和三軸固結排水試驗，分析了橡皮膜約束對圍壓的影響並做出校正，進行了校正前後的實測抗剪強度參數對比分析，探究了不同乾濕循環次數及試驗圍壓下的強度及應力應變關係；通過開展乾濕循環及低應力等因素對膨脹土抗剪強度的影響，研究了乾濕循環條件下膨脹土的抗剪強度衰減規律，開展了乾濕循環作用下膨脹土邊坡的淺層坍滑分析；採用有限元軟體開展了系列瞬態滲流和極限平衡分析，研究了不同降雨強度與歷時對膨脹土邊坡滲流場的影響，研究了降雨強度及歷時、不同坡比和坡高等因素對邊坡穩定性的影響；以廣西酸雨重災區百色原狀膨脹土為對象，模擬酸雨（pH=3、5、7）乾濕循環（n=1、2、3、4）共同作用的環境，開展無、有荷膨脹率試驗，並採用SEM掃描電鏡、MIP壓汞儀和XRD衍射儀分析了二者共同作用下試樣微結構及礦物成分的演變規律。結果表明：橡皮膜約束對低圍壓的測試結果影響顯著，須校正；做膨脹土邊坡穩定性分析時，宜用經校正圍壓方法獲得的應力圓擬合雙線形強度線確定計算參數，以獲得與實際坍滑破壞較吻合的計算結果。獲得了淺表層邊坡土體強度具有非線性性質，並認為該特性是因土固有的膨脹性本質所致；揭示了膨脹土吸濕膨脹與粘聚力的嚴重衰減是引起邊坡淺層坍滑的重要原因，得到了不同降雨條件對邊坡淺層坍滑的影響。弄清了酸雨作用下膨脹土微觀結構和礦物成分變化特性，揭示了酸雨入滲對膨脹土的微觀作用機理，並闡明了其對膨脹土強度特性影響的劣化機理。
