在膨胀土地区,无论是路堑还是路堤,及其普遍而严重的边坡变形与路床变形,都是其他土质路基中所罕见的。膨胀土地区的公路路基,由于大气物理风化作用和湿胀干缩效应,边坡土块崩解,土体抗剪强度衰减,而造成边坡的溜塌、滑坡、路基的不均匀下沉、翻浆、冒泥等变形灾害现象十分突出,而常使路基的强度和稳定性遭受破坏,造成路基失稳,影响行车安全。我国在总结膨胀土地区修建的铁路时,就有“逢堑必滑,无堤不塌”之说。 我国是世界上膨胀土分布范围最广、面积最大的国家之一。已有20多个省市、自治区发现膨胀土的分布。我国过去修建的公路一般等级较低,填挖的方量相对较小,因而膨胀土灾害问题不太突出,所以尚未引起广泛关注。然而,近年来由于高等级公路的兴建,不少地区都遇到了膨胀土带来的麻烦。许多新建公路在施工过程中就开始出现各种变形病害。膨胀土地区边坡稳定性,已成为当前公路工程中一个不可忽视的重要研究课题。 本文在膨胀土边坡已有研究成果的基础上,对降雨强度、饱和渗透系数、裂隙开裂深度以及降雨持时对膨胀土边坡稳定性影响进行参数研究,以期得到考虑与不考虑裂隙时边坡渗透场的变化规律。通过两者对比来说明在进行膨胀土边坡稳定性分析时,考虑裂隙影响的必要性。 本文在某公路膨胀土坍滑边坡进行地质成因分析的基础上,试着把影响膨胀土边坡最主要的因素(如裂隙和地质构造等)进行量化,提出了基于灰色聚类预测理论的膨胀土路堑边坡稳定性预测方法。 通过理论分析和工程实践总结得出:(1)降雨强度对膨胀土边坡的影响程度与土体本身的渗透性密切相关。(2)对于膨胀土边坡,土体渗透性愈大,对边坡的稳定性愈不利(3)裂隙的存在对土坡中孔隙水压力和体积含水量分布有着显著的影响(4)在进行考虑雨水入渗影响的膨胀土边坡稳定性分析时,必须考虑裂隙的影响。利用灰色聚类预测理论预测边坡的稳定性,具有一定的可靠性,符合膨胀土边坡破坏的特征。