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摘要
为探究大气作用下膨胀土边坡裂隙的演化规律,以南阳地区膨胀土为研究对象,首先,通过室内单元试验测定南阳膨胀土的胀缩系数;其次,采用有限元法分析不同大气条件下膨胀土边坡的非饱和土渗流问题;最后,基于室内试验与有限元计算结果,采用离散元法模拟蒸发-降雨作用下膨胀土边坡裂隙的演化过程。研究结果表明:表层土体的含水率受气候影响较大,随着深度增加,土体含水率变化受大气的影响逐渐减弱,且边坡内部土体含水率变化存在滞后性;在蒸发作用下土体失水收缩,裂隙首先出现在坡肩位置处的表层土体中,随着蒸发过程的持续,边坡各个位置均逐渐出现裂隙;边坡各部位裂隙数量、发育深度、增长速率与坡体含水率变化趋势一致,即在蒸发早期变化较快,随着蒸发时间增加,增长速率趋于稳定;边坡各部位裂隙发育的方向均垂直于边坡表面,裂隙的形态呈现出上宽下窄的"V"字形;受临空面的影响,坡面处裂隙的发育深度大于边坡其余部位的深度,且随着边坡高度增加而增加;降雨时边坡土体吸水膨胀,边坡各部位裂隙逐渐收缩、闭合,裂隙数量以及裂隙发育深度均减小。
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