膨胀土具有胀缩性、多裂隙性以及强度衰减性等特性,严重危害工程安全。修建于成都膨胀土地区的基坑边坡,常有开裂垮塌等工程事故发生。对于这些事故,其原因是由土体膨胀、强度衰减还是裂隙造成的,尚未有十分明确的结论。为此,本文将从室内试验出发,结合数值计算手段,研究控制成都膨胀土基坑稳定性的主要因素。研究工作内容如下:(1)通过室内试验,分别测定成都膨胀土及其裂隙填充物的有关物理力学参数,研究其强度特性与含水率的关系,发现饱和状态下的土体强度参数远低于天然状态下的强度值,其白色黏土填充物的天然含水率要高于黄色母体土,抗剪强度低于母体土。(2)以温度场模拟湿度场的方式,利用有限差分软件FLAC3D,分别研究了悬臂桩基坑在土体膨胀和强度衰减条件下基坑位移、土压力以及地表沉降的响应。结果表明支护结构位移越大,膨胀力越小,当土体强度衰减导致结构位移大到一定程度后,膨胀力不在发挥效用,土体膨胀只当在基坑位移较小时产生一定的附加压力,并不是最后发生失稳破坏的关键因素。(3)通过离散元软件3DEC,建立了多种裂隙的成都膨胀土悬臂基坑模型,分别研究基坑位移与裂隙倾角、裂隙间距以及裂隙面强度的关系。结果表明裂隙的存在严重降低了土体的整体性,导致基坑稳定性变差;倾角在30°到60°之间的裂隙对基坑稳定性的危害最大,而倾角接近于水平或垂直的裂隙对基坑位移没有影响;裂隙间距的减小导致土体更加破碎使得基坑位移增大、稳定性降低,具有交叉组合裂隙的基坑模型对裂隙间距的敏感性要高于单组裂隙;裂隙面粘聚力对基坑稳定性的影响是巨大的,当其值下降到某一界限值后,裂隙面开始发生破坏,基坑位移迅速增大进而可能发生失稳;裂隙面内摩擦角同样也与基坑稳定性关系密切,基坑位移随着内摩擦角的减小先缓慢增大而后快速增大。