膨胀岩边坡长期稳定特性及治理方法研究成果摘要

普通岩土边坡稳定性和滑坡治理问题的研究已相当成熟，但近年来出现了较多的膨胀岩边坡稳定性和滑坡治理问题，表现为采用传统的边坡治理方法难以奏效而使得这类边坡长期不稳定，其主要原因是膨胀岩具有显著的膨胀和流变特性。本课题将运用软岩力学中的膨胀理论和流变理论并通过室内岩石试验和模型试验，研究膨胀岩在膨胀和流变耦合作用下的变形和强度特性，并找出膨胀岩的长期强度；系统分析膨胀岩边坡变形和强度在时间顺序和空间位置的变化，找出膨胀岩边坡与普通岩土边坡不同的长期稳定特性，并分析用膨胀岩长期强度来评价边坡长期稳定性的科学性。在此研究基础上对现有相关规范中的稳定性计算模式进行修正且能实用，并对现有的膨胀岩边坡治理方法进行分析，结合现场试验最后提出适合膨胀岩边坡治理的勘查、设计及施工等若于方法和原则。,普通岩土边坡稳定性和滑坡治理问题的研究已相当成熟，但近年来出现了较多的膨胀岩边坡稳定性和滑坡治理问题，表现为采用传统的边坡治理方法难以奏效而使得这类边坡长期不稳定，其主要原因是膨胀岩具有显著的膨胀和流变特性。本课题将运用软岩力学中的膨胀理论和流变理论并通过室内岩石试验和模型试验，研究膨胀岩在膨胀和流变耦合作用下的变形和强度特性，并找出膨胀岩的长期强度；系统分析膨胀岩边坡变形和强度在时间顺序和空间位置的变化，找出膨胀岩边坡与普通岩土边坡不同的长期稳定特性，并分析用膨胀岩长期强度来评价边坡长期稳定性的科学性。在此研究基础上对现有相关规范中的稳定性计算模式进行修正且能实用，并对现有的膨胀岩边坡治理方法进行分析，结合现场试验最后提出适合膨胀岩边坡治理的勘查、设计及施工等若于方法和原则。 2100433B

前言

第1章 膨胀土的基本特性

1.1 膨胀土的矿物成分与内部结构

1.2 膨胀土的胀缩性

1.2.1 膨胀性

1.2.2 收缩性

1.2.3 裂隙的发展

1.2.4 胀缩性引出的工程问题

1.3 膨胀土的特性指标与试验方法

1.3.1 自由膨胀率

1.3.2 膨胀率

1.3.3 膨胀力

1.3.4 收缩率和收缩系数

第2章 膨胀土边坡的稳定与失稳

2.1 膨胀土边坡的稳定性

2.1.1 难以把握的膨胀土边坡失稳问题

2.1.2 影响膨胀土边坡稳定的因素

2.2 膨胀土边坡失稳的特点

2.2.1 浅层性

2.2.2 牵引性

2.2.3 平缓性

2.2.4 长期性

2.2.5 季节性

2.2.6 方向性

2.3 几个膨胀土边坡稳定和失稳实例

2.3.1 某些新堆土坡的稳定

2.3.2 长期稳定的边坡发生的滑坡

2.3.3 施工中的滑坡

2.3.4 排桩加固后的失稳

2.3.5 小渠道膨胀土边坡的失稳

2.3.6 非膨胀土覆盖对边坡稳定的作用

第3章 裂隙对膨胀土强度的影响

3.1 关于膨胀土裂隙的几个问题

3.1.1 裂隙的状态

3.1.2 裂隙的发展程度

3.1.3 裂隙对强度的影响

3.1.4 水对裂隙的影响

3.2 膨胀土的裂隙对抗剪强度影响的试验

3.2.1 廖世文的试验

3.2.2 刘华强的试验

3.2.3 徐彬的试验

3.2.4 试验存在的问题

3.3 裂隙发展程度的定量化

3.3.1 裂隙程度定量化的灰度熵方法

3.3.2 灰度熵方法的初步应用

3.3.3 裂隙程度定量化的其他指标

3.3.4 裂隙开展深度的探测方法

第4章 膨胀土边坡稳定性分析

4.1 膨胀土边坡稳定性分析中的问题

4.1.1 主要存在问题2100433B

《膨胀土特性与边坡稳定》主要论述膨胀土的特性，尤其是裂隙对受力变形和边坡稳定的影响。一般黏性上在天气十燥时表层产生裂隙，降雨时裂隙则会闭合。而膨胀土产生的裂隙更为显著，且在雨水浸湿时裂隙未必全都闭合，而且裂隙在反复的干湿循环下不断向下发展，深度叮达2～4m。由于膨胀土裂隙的存在和发展，抗剪强度显著降低，从而影响土体的稳定性。在实际工程中，针对膨胀土，主要考虑是否存在裂隙、裂隙发展程度、裂隙对抗剪强度指标的影响，以及对边坡稳定的影响等。这就需要针对具体状态确定相应的工程对策。《膨胀土特性与边坡稳定》为此提出相应建议和措施。此外，以镇江南徐大道黄山滑坡、新乡市潞王坟试验段、引江济淮试验程为例，详细介绍土：膜覆盖法防护加固膨胀土边坡的具体措施，并获得良好的效果。

膨胀岩广泛分布于广西的南宁盆地、百色盆地、宁明盆地、上思盆地等区域。由于膨胀岩特殊的物理力学性质，如胀缩性、强度衰减性等，使得膨胀岩中的岩土工程问题也表现出特殊性。其中膨胀岩的滑坡及其治理技术是地质灾害治理及工程边坡处理中一个复杂的技术问题，主要表现在对膨胀岩的基本物理力学特性认识不足，常规的治理手段如一般设计的放坡、挡土墙及抗滑桩等常常失效，目前广西多处膨胀岩滑坡治理工程的失效就是一个佐证，并因此造成了巨大的经济损失。为此，开展对膨胀岩滑坡地质灾害特性及其整治技术的研究具有重要的理论意义及工程指导意义。 本项目通过收集广西典型膨胀岩滑坡勘查资料，分析提出现有规范以外的膨胀岩滑坡勘查特殊技术要求。对不同工况下的抗剪强度参数取值进行理论及试验研究，提出膨胀岩滑坡不同工况下抗剪强度取值原则。在此基础上进一步探讨滑坡产生的力学机理，建立膨胀岩滑坡稳定性分析计算新模型。针对膨胀岩滑坡的治理设计，提出合理的设计计算模式和设计参数，最后对膨胀岩滑坡的治理提出可行的技术方案。,膨胀岩广泛分布于广西的南宁盆地、百色盆地、宁明盆地、上思盆地等区域。由于膨胀岩特殊的物理力学性质，如胀缩性、强度衰减性等，使得膨胀岩中的岩土工程问题也表现出特殊性。其中膨胀岩的滑坡及其治理技术是地质灾害治理及工程边坡处理中一个复杂的技术问题，主要表现在对膨胀岩的基本物理力学特性认识不足，常规的治理手段如一般设计的放坡、挡土墙及抗滑桩等常常失效，目前广西多处膨胀岩滑坡治理工程的失效就是一个佐证，并因此造成了巨大的经济损失。为此，开展对膨胀岩滑坡地质灾害特性及其整治技术的研究具有重要的理论意义及工程指导意义。 本项目通过收集广西典型膨胀岩滑坡勘查资料，分析提出现有规范以外的膨胀岩滑坡勘查特殊技术要求。对不同工况下的抗剪强度参数取值进行理论及试验研究，提出膨胀岩滑坡不同工况下抗剪强度取值原则。在此基础上进一步探讨滑坡产生的力学机理，建立膨胀岩滑坡稳定性分析计算新模型。针对膨胀岩滑坡的治理设计，提出合理的设计计算模式和设计参数，最后对膨胀岩滑坡的治理提出可行的技术方案。 2100433B