膨胀土是一种富含蒙脱石等亲水性矿物的特殊性黏土,在季节性干湿交替作用下,表现出胀缩性和裂隙性,胀缩性是裂隙性的诱因,膨胀土的裂隙性是造成大多数边坡在降雨入渗下发生浅层滑动的罪魁祸首。本文从膨胀土的裂隙性出发,通过室内蒸发试验和降雨入渗试验,对膨胀土中裂隙的发育规律和裂隙对土体渗透性的影响进行了研究,然后在试验的基础上,采用数值方法对含裂隙膨胀土边坡在降雨入渗条件下的稳定性进行了研究,得到的结论如下:(1)室内开裂试验的结果表明:随着蒸发作用的进行,土体表面裂隙率和裂隙平均宽度总体上符合三阶段变化规律;开裂含水量随着土体塑限的增加而增大,表现出较好的线性关系;随着土样厚度的增加,开裂含水量逐渐增大并最终趋于稳定,表明引发开裂的因素除了土样本身的含水量外,还有土样内部的含水量梯度;前两次干湿循环对土体裂隙发育的影响较大,表现为裂隙率和裂隙平均宽度的下降和裂隙条数的增多,之后随着干湿循环次数的增大,土中裂隙的发育基本趋于稳定。(2)室内降雨入渗的试验结果表明:随着膨胀土土柱表面裂隙率增大,土柱表面产生径流的时间越长;径流速率随着径流的产生先急剧增大,然后增速慢慢变缓,最后趋于稳定;降雨入渗初期,由于裂隙的存在,土柱的入渗速率等于降雨强度,随着径流的产生,入渗速率断崖式下跌,最终趋于稳定;非饱和膨胀土的渗透系数随着基质吸力的减小而增大,膨胀土土柱表面裂隙率越大,对应的初始非饱和渗透系数越小,最终稳定的渗透系数越大,其稳定值在10-5m/s~10-6m/s。(3)根据室内试验结果,采用数值方法对含裂隙膨胀土边坡的降雨入渗及稳定性进行了模拟分析,结果表明:随着裂隙深度的增加和表面裂隙率的增大,坡体受降雨入渗的影响随之加深,安全系数下降;在降雨量不变的情况下,小雨强且持续时间长的降雨模式能够增大降雨入渗,在雨强小于土体饱和渗透系数时,随着雨强的增大,边坡表层土体强度衰减得更快,降雨结束后边坡的安全系数更低;当主裂隙的深度超过大气影响深度时,主裂隙对渗流的影响开始显现,边坡最危险滑面的位置与大气影响深度有关,表明膨胀土边坡的失稳可能发生在大气影响深度范围内,极有可能属于浅层滑动。