南水北调中线工程膨胀土渠坡在施工期间频繁发生滑坡,为了保证渠坡稳定性以及工后运营期的安全性,本文运用有限元分析法对渠坡的滑坡机理进行了三维数值模拟分析,并针对长江勘测规划设计研究院提出的两种深挖方膨胀土边坡抗滑加固措施:抗滑桩与坡面梁组合支护体系、预支护多排微型方桩支护体系的抗滑机理进行了数值模拟对比分析,评价了其优缺点,提出了具体优化设计尺寸。具体内容如下:1.首先根据室内土工试验得到了南水北调南阳段弱、中、强三种膨胀土的物理、水性和力学参数。应用Geostudio根据当地气象条件对渠坡进行了干湿循环模拟并结合工程实际勘测报告,得出干湿循环作用影响区域土体、软弱结构面土体的计算参数。2.接着根据现场情况获得的软弱结构面位置,研究了干湿循环作用下软弱结构面延伸长度对渠坡稳定性的影响及渠坡的滑坡机理,得出渠坡发生滑塌的极端状况是中、强膨胀土界面上存在34m长以上的软弱结构面。3.然后针对设计院提出的35cm桩径、1.2m桩距的方桩与圆桩不同桩型抗滑措施对渠坡的加固机理进行了对比分析,通过对两种抗滑措施的渠坡土体水平位移、塑性应变、桩身竖向应力、桩身剪力、安全系数、土拱效应等方面进行了对比分析,得出方桩措施比圆桩措施具有更高的安全性、更好的耐久性。4.为了获取微型方桩抗滑措施在桩径和桩距两个关键设计参数对抗滑能力的影响以及最佳的桩径桩距方案,本文设置了25种不同桩径、不同桩距相结合的抗滑措施进行对比分析,得出了35cm桩径、1.2m桩距配合方案是设计方案中的最优抗滑方案,能使渠坡土体水平位移和桩身位移都限制在较小范围,也能使桩身受到的竖向应力和剪力都保持在所有模型中的最小值,保证了渠坡稳定性、桩身稳定性和耐久性等,同时具有一定经济性。5.最后对抗滑桩和坡面梁组合支护方案进行了模拟分析,并与35cm桩径、1.2m桩距的多排微型方桩进行了对比分析,得出梁桩组合支护措施不仅使渠坡安全系数比多排微型方桩措施要高,而且在渠坡土体水平位移、桩身位移、桩身受力等各方面都比微型方桩做的要好。体现了梁桩组合措施的稳定性和安全性;更重要的是坡面梁的存在使膨胀土渠坡浅表层土体的水平位移非常小,保证了浅表层土体安全稳定。