泾阳南源地区自上世纪70年代以来,为了提高粮食产量,进行了大面积的农业灌溉,随之引发了大规模的塬边滑坡且呈现愈演愈烈之势。滑坡不但给当地居民造成了非常大的经济损失,更造成大量的人员伤亡。通过现场勘察发现,在距塬边一定距离范围内的裂缝、洞穴很发育,大量学者研究发现,塬边滑坡和裂缝洞穴发育有着很大的联系,雨水及灌溉用水会沿着裂缝洞穴快速进入土体,引起地下水位上升。本文以泾阳南塬为研究对象,通过野外勘查和现场试验、室内试验、数值模拟等方法研究地表水在土体中的渗透规律,研究EPS颗粒混合轻质土的力学性能,并将之填充在裂缝中,以减缓甚至治理滑坡的发生。研究的主要内容为:(1)通过现场实地勘察和调查,了解塬边裂缝的发育情况、记录村民冬灌时的灌溉时间、灌溉时的水头等。(2)在塬边不同土层进行现场原位渗透试验,参照村民冬灌时的持续时间及水头进行试验,现场试验得出了不同土的饱和渗透系数,以及实验结束后土体在水平向和竖直向的最大渗透范围等。在用压力板仪测量各种土吸力的基础上,利用现场原位实验得到的渗透范围、室内渗透系数和VG模型拟合得到SWCC曲线并获得各类土的特征参数。(3)在塬边试验地点不同土层取土,研究水平向和竖直向土样在围压为50kPa、100kPa、200kPa、300kPa、400kPa、500kPa、600kPa时的饱和渗透系数。结果显示:水平向和竖直向饱和渗透系数之比在围压较小(≤200kPa)时比值较大,当围压逐渐增大时比值逐渐缩小,当围压较大时(≥500kPa)比值接近于1,且土中气泡排出的时间随围压增大。(4)通过正交试验获得了在适用性和经济性方面都满足的EPS颗粒混合轻质土配合比。控制吸力分别为0、50kPa、100kPa、200kPa,净围压分别为50kPa、100kPa、200kPa。利用三轴试验仪进行固结排水剪切试验,对EPS颗粒混合轻质土进行湿化变形研究。结果显示:(1)在同一组的净围压下,当曲线对应的应变相同时,试验的吸力s越大,则剪切破坏时所需要的应力就会越大;在同一组吸力s下,当曲线对应的应变相同时,施加的净围压越大,则剪切破坏时所需要的应力就会越大。(2)对于剪切时的应力-应变关系曲线,曲线在初始阶段呈近直线方式增加,随后应变会持续增加而应力缓慢增加,最后呈现应变继续增加而应力减小的规律。(3)对于固结排水剪试验,给出了剪切初始阶段的应力-应变关系曲线的线性简化模型。(5)为研究塬边裂缝对滑坡的影响,根据已有资料和现场勘查资料利用GEO-SL OPE数值分析软件进行建模分析,结果显示:裂缝距离塬边位置一定时,随着裂缝深度的增大,稳定安全系数减小;裂缝深度一定时,随着距离塬边的距离越近,稳定安全系数越小;得出了维持斜坡稳定时,裂缝深度和裂缝到塬边距离的临界状态线。(6)在已有模型的基础上,将黄土和EPS颗粒混合轻质土分别填充至模型裂缝中,根据村民灌溉时间,模拟不灌溉、灌溉一年和灌溉十三年边坡的安全系数变化情况。