干湿循环下红粘土边坡破坏机理及防护技术研究

The failure mode of red clay slope is different from traditional circle arc slide because of the mechanical properties degradation of red clay under the condition of wetting-drying cycles and cracks result. The traditional calculation method of slope stability is not suitable for red clay slope. The failure mechanism is not defined.The appropriate protection techniques study less in the suitable scope,results analyse,economy and environment compare for red clay slope protection. To the phenomenon, based on the theories of soil science soil mechanics, the study is done used by the field investigation, laboratory model test, numerical simulation, mechanical calculations and image processing techniques. The main research contents: (1) red clay slope failure modes, characteristics and investigation of protection status. (2) experimental study of red clay slope model under wetting-drying cycles. (3) stability analysis of red clay slope under wetting-drying cycles.(4) suitable protective measures on red clay slope. Through the study of this project, The failure modes and characteristics of red clay slope, failure mechanism, effects of protective measures are defined.Finally, the protection technical guidelines of red clay slope is presented. Study results of this project provide the technical basis to the improvement in stability calculation of red clay slope, design and maintenance, have very important academic significance and practical value, also provide technical reference for other industries.

干湿循环下红粘土力学性能的衰减和裂缝的演变使得红粘土边坡破坏形式与传统的滑弧滑动尚有区别，传统的边坡稳定性计算方法不适合红粘土边坡，干湿循环下红粘土边坡破坏机理尚不明确。红粘土边坡防护方法的适用范围、技术效果分析及经济环境方面的比较研究较少。课题针对这一现象，以土质学土力学为理论基础，采用现场调查、室内模型试验、数值模拟、力学计算以及图像处理技术等多种方法进行。主要研究内容：(1) 红粘土边坡破坏模式、特征及防护状况调查；(2)干湿循环下红粘土边坡模型试验研究；(3) 干湿循环下红粘土边坡稳定性分析；（4）红粘土边坡适宜的防护技术研究。通过本项目的研究，明确红粘土边坡破坏模式与特征及干湿循环下红粘土边坡破坏机理，提出干湿循环下红粘土边坡稳定性计算方法和防护技术指南。研究成果为红粘土边坡设计及养护提供更加完善的技术支撑，具有十分重要的学术意义和工程应用价值。

红粘土具有高含水率、高塑性、高孔隙比等特殊的工程性质，降雨诱发、干湿循环等复杂气候环境导致红粘土边坡产生病害，损失巨大。红粘土边坡破坏方式不同于其它土，破坏形式与传统的滑弧滑动尚有区别。关于干湿循环作用下土质边坡稳定性的研究主要集中在膨胀土方面，而对于干湿循环作用下红粘土边坡的失稳模式、破坏机理、稳定性计算方法和适宜的防护措施方面的研究较少，干湿循环下红粘土边坡失稳模式与机理需进一步研究。本项目针对红黏土边坡破坏现象，采用现场调查、室内模型试验、现场边坡监测、数值模拟、力学计算以及图像处理技术等多种方法进行。主要研究内容：(1) 红粘土边坡破坏模式、特征及防护状况调查；(2)干湿循环下红粘土边坡模型试验研究；(3) 干湿循环下红粘土边坡稳定性分析；（4）红粘土边坡适宜的防护技术研究。对贵州省、江西省10余条高等级公路300余处红粘土边坡破坏模式、特征及防护状况进行了调查，进行了30°,45°,60°三种坡度和降雨强度分别为10mm/24h、60mm/24h、110mm/24h蒸发-降雨条件下的红粘土边坡室内模型试验（长3m、宽1.5m、高1.4m），并对现场红粘土边坡进行了为期一年的监测。明确了干湿循环下红粘土边坡破坏模式、特征及边坡破坏机理，结合室内外试验成果，采用数值模拟和力学计算方法，提出红粘土边坡稳定性计算方法,编写了《红粘土边坡防护技术指南》，并在贵州省正安-习水、六盘水-威宁高速公路勘察设计中得到了应用，提升了红粘土边坡防护技术水平，产生了明显的经济社会效益。研究成果为红粘土边坡设计及养护提供更加完善的技术支撑，具有十分重要的学术意义和工程应用价值。