水位下降对沿湖路堤边坡渗流特征及稳定性的影响
2014-04-13何忠明史振宁付宏渊曾铃
中南大学学报(自然科学版) 2014年9期
何忠明 ,史振宁,付宏渊,曾铃
(1. 长沙理工大学 特殊环境道路工程湖南省重点实验室,湖南 长沙,410114;2. 长沙理工大学 交通运输工程学院,湖南 长沙,410114;3. 长沙理工大学 土木建筑学院,湖南 长沙,410114)
在我国区域经济发展、沿湖经济圈逐渐形成的大背景下[1-2],沿湖公路里程日益增加,环湖区域企业规模与居民数量也随之迅速增加,路堤边坡一旦处于失稳状态,将会对沿湖居民生命及财产安全产生巨大威胁[3]。水位波动是引起边坡失稳的最主要原因[4]。从地质状况角度分析,沿湖地貌普遍为1 级堆积阶地,公路路线多覆盖淤泥质土层[5],其稳定性对地下水位变化十分敏感。在相同水位下降条件下,饱和淤泥质边坡的稳定系数下降率是砂质边坡稳定系数下降率的3倍以上[6]。从渗流角度分析,湖水对路堤的浸泡导致其内部基质吸力降低,当湖水位下降时,基质吸力在短时间内提升较慢,而外部水压力对边坡土体产生的浮力迅速减小[7],从而造成路堤边坡失稳。由此可见,从渗流特性角度出发,对水位升降条件下的路堤稳定性进行研究具有重要意义。目前,针对水位变化对库岸岩质边坡稳定性分析成果较多,但综合考虑饱和与非饱和状态下渗流特性对边坡稳定性影响的研究较少,对沿湖路堤在湖水位下降条件下的渗流特性及其边坡稳定性变化趋势的分析更少。在针对岩质边坡的研究中,王思长[8]考虑滑动体底部结构面饱水状态下渗水压力对滑动体稳定性的影响,但在滑动面同时通过饱和区域与非饱和区域时,其理论并不能很好地解释滑动体稳定性的变化规律。……
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