浅论基于dda的膨胀土边坡稳定性分析

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1、长江科学院硕士学位论文基于DDA的膨胀土边坡稳定性分析姓名：邱宽红申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：林绍忠20090601摘要膨胀土边坡在吸湿膨胀和软化作用下容易发生浅层顺坡向滑动破坏，目前常用的刚体极限平衡法和有限元法不适用于模拟膨胀土边坡的破坏过程。本文采用非连续变形分析方法DDA分析膨胀土边坡的变形、稳定性和破坏机理。根据膨胀土边坡浅层破坏特征和剪切破坏面方向，假定了均质土体的三组裂隙，裂隙互相切割成块体。基于试验数据，假定了土体变形参数和抗剪强度参数与含水量的关系。土体吸湿膨胀按初应变考虑。对DDA程序进行了二次开发。结合南水

2、北调中线工程膨胀土边坡裸坡降雨破坏试验，进行了膨胀土边坡破坏过程模拟。对边坡稳定性的影响因素进行了敏感性分析，分析了膨胀土边坡加固作用效果。研究结果表明：（1）DDA计算结果与现场降雨边坡破坏形态吻合，说明用DDA分析膨胀土边坡的变形、稳定性和破坏过程是可行的，建立的膨胀土边坡计算模型是合适的。（2）坡比、膨胀土膨胀性和吸湿软化程度直接影响膨胀土边坡的稳定性。膨胀土边坡应比普通粘土边坡平缓，但实践和计算结果都表明平缓的膨胀土边坡在吸湿膨胀作用下依然发生滑动破坏，试图通过降低坡度来保证膨胀土边坡的稳定并不是最有效。（3）膨胀性是膨胀土边坡发生破

3、坏的主要因素，强度吸湿软化是促进因素。采取防水止水、改良膨胀土、土工格栅、边坡表面压载等工程措施，可以防止浅层土体发生膨胀剪切破坏。以上研究工作为膨胀土边坡稳定性分析开辟了新途径，也为膨胀土边坡的设计和加固处理提供了一定依据。关键词：膨胀土边坡、浅层滑坡、吸湿、膨胀、软化、稳定性分析、DDAABSTRACTExpansivesoilslopesfaileasilyinthetypeofshallowlandslidebecauseoftheswellingandshearstrengthdecreasingcausedbythemoistur

4、eincreasing.Therigidbodylimitequilibriummethodandthefiniteelementmethodoftenusedatpresentarenotsuitabletosimulatingfailureprocessofexpansivesoilslopes.Inthispaperthediscontinuousdeformationanalysis（DDA）wasusedtoanalysethedeformation,stabilityandfailuremechanismofexpansiveso

5、ilslopes.Accordingtothecharacteristicsofshallowlandslideandshearfailurefacesofexpansivesoilslopes，threegroupsofjointsforthehomogeneousandcontinuoussoilslopewereassumed，whichcuteachotherandformblocks．Basedonexperimentaldata，thechangesofthedeformationandshearstrengthparameter

6、swiththemoistureofexpansivesoilwereassumed.Theswellingduetomoistureincreasingwassimulatedbyinitialstrains.DDAprogramwassecondarydeveloped.ThefailureprocessofanexperimentalexpansivesoilslopewassimulatedbyDDA,whichlocatesthemiddlelineofthewatertransportationfromsouthtonorthpr

7、ojectandfailedafterartificialrainfall.Sensitivityanalysisofsomefactorsinfluencingthestabilityofexpansivesoilslopeswasdoneandeffectofenhancementmeasureswasanalyzed.Theresultsareasfollows:(1)ThediscontinuousresultsofDDAareconsistentwiththemeasuredresultsontheslidingsite,which

8、showsthatDDAisfeasibleforanalyzingdeformation,stabilityandfailureprocessofexpansiv