冻融循环前后细粒土边坡抗剪强度特性参数的变化对边坡变形的影响研究

• 作 者: 姜春艳
• 发表日期: 2013年期
• 关键词: 细粒土 冻融循环 粘聚力 内摩擦角 FLAC3D

新疆地区地质条件较为复杂以及春秋季温度变差较大，使得冻融循环前、后细粒土的物理、力学性质发生变化，易导致边坡因受到冻融作用而发生破坏，对边坡结构的稳定性和安全性造成较大危害。本文主要以新疆地区普遍用作建筑物地基的细粒土为研究对象，通过室内冻融循环试验，研究得出在不同含水率和不同密度的冻融循环条件下，细粒土抗剪强度特性参数粘聚力c和内摩擦角Φ的变化规律，并将得出的c、Φ值的变化规律应用到基坑边坡中。运用FLAC3D软件分别对冻融循环前、后的细粒土边坡进行数值模拟分析，得出了冻融循环作用对边坡稳定性及变形的影响。本文通过试验及数值模拟分析得到以下主要结论：(1)在相同含水率条件下，细粒土抗剪强度特性参数粘聚力c和内摩擦角Φ均随密度的增大而增大。(2)在相同密度条件下，细粒土抗剪强度特性参数粘聚力c和内摩擦角Φ均随含水率的增大而减小。(3)无论何种条件下，经过冻融循环作用后细粒土试样的抗剪强度参数粘聚力c和内摩擦角Φ均有不同程度的降低。其中粘聚力c降低的程度大约为7.7%–11%，内摩擦角Φ降低的程度大约为2.9%–7.2%。(4)利用FLAC3D软件对冻融循环前、后的边坡分别进行数值模拟后发现，冻融后的边坡与冻融前的相比，安全系数有所下降，边坡的最大位移也明显增大。冻融循环作用对边坡的稳定性和边坡的变形有较大影响。