摘 要：以广西白色强膨胀土为研究对象，利用MATLAB 软件编制程序对土体裂隙图片进行二值化处理，获得裂隙率与含水率的线性回归关系。现场试验观测表明，雨季前裂隙长期平均宽度0.005 m，利用等效模型，获得表层土体含水率与裂隙间距的相关关系。按照雨水在裂隙中渗流的过程建立裂隙影响下的雨水入渗计算模型，利用不同裂隙间距，来描述裂隙分布。基于裂隙描述的雨水入渗膨胀土堑坡稳定性计算结果表明，是否考虑裂隙对膨胀土边坡稳定性的计算结果影响较大。当裂隙率较高时边坡持续降雨后安全系数会大幅度降低，同时边坡大气剧烈影响深度的加深也会引起安全系数的迅速降低。根据研究结果，对膨胀土边坡治理提出了具体建议。
0 引 言
膨胀土强度衰减现象一般认为源于膨胀土的裂隙性、超固结性和膨胀性。许多研究者在膨胀土堑坡稳定性问题的研究中，均发现裂隙的存在及其发展变化对其边坡稳定有着重要的影响，并注意到膨胀土边坡失稳时主要沿土体内的裂隙面或层理结构面滑动[1]。气候影响下膨胀土反复胀缩的过程使得土体产生纵横交错的裂隙，土体变得松散，再加上风化作用，进一步破坏了土体的完整性。这些裂隙网络又为雨水入渗和水分蒸发提供了良好的通道，使得气候对土体的影响进一步向土体深部发展。这种气候影响深度一般在1.5～2.0 m左右，最大深度可达4 m。雨季时，正是在这一层浅层裂土中，雨水下渗迅速，并很快被土体大量吸收，吸力骤降，强度也随之骤降；另外，在气候影响深度以下，土体裂隙不发育，渗透性相对较低，从而形成了相对不透水层。从上部入渗的雨水在此交界面汇集，使得交界面处的土体很快达到饱和，形成一层饱和软化带，其强度随着降雨的发展逐渐降低，一旦这种饱水软化带贯通，就会形成浅层滑坡。工程实践和研究成果表明：裂隙问题是膨胀土堑坡稳定的关键问题[2-5]，裂隙的存在破坏了土体的整体性，同时方便了水分的入渗和蒸发，天气变化时将导致裂隙进一步扩展和向土层深部发展；当含水率变化时，膨胀土会发生膨胀或收缩变形，随着干湿循环次数的增加，裂隙逐渐发育，土体结构趋于松散，土体强度逐渐衰减。可见，对于膨胀土，裂隙性是它内在的性质，而大气作用是诱因，使得膨胀土呈现出强度衰减的趋势。在大气与土壤之间的水分和能量交换过程中，膨胀土的工程性质逐渐发生改变，强度不断衰减，进而演化为膨胀土堑坡的灾变[6-7]。
本文拟在室内试验和室外试验结果的基础上，以现场试验边坡为分析原型，考虑膨胀土湿热耦合性状的影响，基于膨胀土裂隙的描述，对膨胀土堑坡的灾变机理进行深入分析。
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