降雨条件下顺层边坡稳定性分析

徐海涛,梁 超

(1.中铁二院重庆勘察设计研究院有限责任公司,重庆 400023;2.中国市政工程西南研究总院,四川成都 610065)

降雨条件下顺层边坡稳定性分析

徐海涛1,梁 超2

(1.中铁二院重庆勘察设计研究院有限责任公司,重庆 400023;2.中国市政工程西南研究总院,四川成都 610065)

为了研究顺层边坡在降雨条件下的稳定性,以某铁路路堑顺层边坡为研究对象,采用饱和非饱和理论建立了降雨入渗条件下的流固耦合模型,得到了顺层边坡在不同降雨历时条件下暂态饱和区与应力场的分布情况,并分析了顺层边坡在持续降雨条件下的破坏机制,得到了边坡对应的安全系数。研究结果表明:持续降雨条件下,降雨主要沿软弱夹层下渗,并在坡顶局部形成暂态饱和区,导致坡顶岩土体容重增大,软弱夹层力学性质降低;边坡浅表小主应力逐渐减小,并在深部沿软弱层面形成小主应力较小的条带,最终导致边坡稳定系数降低,造成边坡沿深层软弱层面整体下滑。

顺层边坡;降雨;稳定性分析;铁路路堑

顺层边坡是指岩层走向和倾向与边坡走向和倾向一致的边坡,在实际工程中,通常把走向与岩层走向夹角小于20°、倾向接近的边坡视为顺层边坡[1]。在铁路边坡工程中,路堑顺层边坡的稳定性问题普遍而突出,特别是在降雨强度大、历时长的情况下。顺层边坡中夹杂有比较软弱的岩层面或软弱夹层面,当坡体前缘开挖形成临空面后,在降雨条件下,地表水通过孔隙大量浸入软弱面,直接导致强风化岩体及软弱夹层容重增大,软弱面不断软化、泥化,强度指标进一步降低,渗透压力进一步增大,最终导致滑面抗滑力迅速减小,边坡沿某一软弱层面整体向下滑动[2-3]。……