富地下水條件下膨脹土松散堆積體邊坡柔性支護技術研究.pdf

1、松散堆積體主要是指由礦山剝離、山塘開挖、建筑清表、高速公路修筑棄土或是由滑坡、泥石流等形成的,其邊坡體組成復雜、結構松散、透水性強、易被沖刷,在自然因素和人為活動的干擾下極易誘發(fā)坍滑。針對河南葉舞高速公路松散堆積體邊坡富地下水且含膨脹土的特殊工程地質水文特征,通過現(xiàn)場調查、室內外試驗、數(shù)值分析和實體工程修筑,對富地下水膨脹土松散堆積體邊坡的破壞特征和機理以及柔性支護技術用于該類特殊開挖邊坡處治的有效性進行了研究:
　　 1.對膨

2、脹土松散堆積體邊坡進行原位標準貫入試驗以及現(xiàn)場勘查,松散堆積體由夾有膨脹土的碎石土組成、土體松散、易遇水軟化,邊坡地下水豐富,路基受暗流沖刷嚴重,勘察表明邊坡地質剖面主要由滯水層界面在路基以上及路基以下兩種組成。邊坡具有松散性、富地下水、破壞受滯水層界面控制、具有淺層性和牽引性等特征。
　　 2.對松散堆積土體進行相關的物理、力學性質試驗,獲取了相關物理力學參數(shù)。通過現(xiàn)場降水頭試驗測定了邊坡滯水層及松散土層的滲透系數(shù),并對原地表

3、膨脹土進行了模擬干濕循環(huán)的直剪試驗,得到了膨脹土抗剪強度指標隨干濕循環(huán)次數(shù)增加而衰減的規(guī)律。
　　 3.對開挖前邊坡滲流場進行有限元數(shù)值模擬表明,由于坡后蓄水池水位隨季節(jié)產生升降變化,邊坡滲流路徑及滲流量也隨之改變。90％以上的滲流發(fā)生在松散土層及滯水層,最終在滯水層出口流入路基。雨季高水位較旱季低水位滲流流量大六倍以上,動水壓力要高,邊坡安全系數(shù)要低。數(shù)值模擬分析還表明邊坡穩(wěn)定性除了受季節(jié)變化影響外,還與滯水層界面控制,計算得

4、出的底部破壞滑裂面沿滯水界面剪出,僅放緩坡率不能有效穩(wěn)固邊坡坡體。
　　 4.在對比分析擋土墻、抗滑樁等傳統(tǒng)邊坡加固方法的優(yōu)缺點的基礎上,提出了利用松散體直接作填料并輔以完善防排水系統(tǒng)的柔性支護結構的柔性支護結構設計,處治了膨脹土松散堆積體邊坡反復滑坍、地下暗流沖刷路基的工程問題。采用有限元方法分析了處治后邊坡滲流場變化,用極限平衡法驗算了處治后邊坡的穩(wěn)定性。計算結果驗證了處治后邊坡處于安全狀態(tài),并通過工后滲流測試,驗證了邊坡處