干濕循環(huán)下非飽和土持水特性及邊坡穩(wěn)定研究.pdf

1、土質(zhì)邊坡常常處于干濕循環(huán)的環(huán)境中，在每個(gè)循環(huán)過程中土體的性質(zhì)都在發(fā)生變化。目前對于干濕循環(huán)下土體性質(zhì)變化的研究主要集中于土體抗剪強(qiáng)度的衰減，而長期處于干濕循環(huán)狀態(tài)下的土質(zhì)邊坡，其土體持水特性變化的累計(jì)效應(yīng)同樣是不可忽略的，將直接影響到邊坡的穩(wěn)定性，從而成為導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)的主要原因之一。
　　本文以砂土、粉土和粘土為研究對象，重點(diǎn)研究不同類型非飽和土的持水特性受干濕循環(huán)作用的影響規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，采用數(shù)值計(jì)算的方法，首先研究干濕循環(huán)作

2、用下，考慮非飽和土持水特性的變化與否對邊坡滲流和穩(wěn)定性的影響。其次，分析了干濕循環(huán)下不同土體飽和滲透系數(shù)、不同降雨條件和不同坡比條件對不同土質(zhì)邊坡的滲流場和穩(wěn)定性的影響。最后，對比不同土質(zhì)邊坡在土工膜覆蓋前后，其邊坡滲流和穩(wěn)定性的變化規(guī)律，探討土工膜覆蓋法加固邊坡的可行性和有效性。本文的主要研究成果如下：
　?。?）干濕循環(huán)作用導(dǎo)致非飽和土的持水特性發(fā)生變化，具體表現(xiàn)為隨著干濕循環(huán)次數(shù)的增加，相同含水率條件下土體的基質(zhì)吸力變小，即

3、土體的持水能力出現(xiàn)不可逆的衰減。其中，粘土的持水能力受干濕循環(huán)的影響最小、粉土次之，砂土最大。隨著干濕循環(huán)次數(shù)的增加，單次干濕循環(huán)對土體持水能力的衰減作用減弱。
　?。?）干濕循環(huán)下，非飽和土持水特性的變化在一定程度上影響了邊坡土體含水率的分布和邊坡穩(wěn)定性的變化。其中，雨強(qiáng)較大時(shí)，土體持水能力的衰減對粉土邊坡的滲流和穩(wěn)定性的影響較大；雨強(qiáng)較小時(shí)，土體持水能力的衰減對粘土邊坡的滲流和穩(wěn)定性的影響較大。
　　（3）干濕循環(huán)下，土

4、體飽和滲透系數(shù)大小和不同降雨條件對不同土質(zhì)邊坡的滲流和穩(wěn)定性的影響程度主要取決于大氣降雨強(qiáng)度和土體滲透系數(shù)之間的相對大小關(guān)系。坡度較緩的邊坡穩(wěn)定性較好。
　　（4）土工膜覆蓋法對粘土邊坡的防護(hù)效果好于粉土邊坡。對于粉土和粘土邊坡，分別以膜覆蓋邊界水平向里約為3m和1m處開始，膜下土體基本不受大氣降雨和蒸發(fā)的干擾。土工膜不同鋪設(shè)方式的護(hù)坡效果對比：對于粉土邊坡，土工膜直線形鋪設(shè)的效果好于階梯形，土工膜包邊長度越短效果越好；而粘土邊坡