炭质泥岩路堑边坡湿化变形模拟分析

刘新喜，邓子君，李盛南，陈良，王玮玮，张卓

炭质泥岩路堑边坡湿化变形模拟分析

刘新喜，邓子君，李盛南，陈良，王玮玮，张卓

(长沙理工大学 土木工程学院，湖南 长沙 410114)

为探究炭质泥岩路堑边坡湿化前、后的变形规律，通过三轴压缩试验确定邓肯−张EB模型的参数，并利用FLAC3D软件模拟了不同坡高、坡比的炭质泥岩路堑边坡的湿化变形。研究结果表明：坡比为1︰1.5、坡高为16 m的二级炭质泥岩路堑边坡的干态、湿态的最大水平位移、竖向位移均发生在一级、二级边坡坡顶。湿化后的最大水平位移、竖直位移均增大；在坡比相同时，随着坡高增加，边坡水平和竖直方向的湿化变形均增大，竖直方向湿化变形约为水平方向湿化变形的5～10倍；在坡高相同时，对于坡比的增加，边坡水平与竖直方向的湿化变形规律不明显。

路堑边坡；湿化变形；邓肯−张EB模型；数值分析

炭质泥岩在中国境内西部的铁路、矿区和高速公路等工程建设中普遍存在[1−3]。由于炭质泥岩具有遇水软化、易崩解等水理特性[4−7]，致使内部多为不稳定结构。炭质泥岩经湿化变形后，引起的地质灾害已经严重影响到中国西部地区公路的营运安全。

目前，炭质泥岩湿化变形已成国内研究的热点之一，众多学者对湿化变形作用下的岩土体特性进行了研究。魏松[8]等人通过对粗粒土进行了三轴压缩的湿化变形试验，分析了粗粒土在不变的应力条件下，湿化变形前、后的变化趋势。杜秦文[9]等人利用双线法对不同密度的变质软岩进行大型三轴试验，对不同围压的风干、饱和状态下的应力−应变规律进行分析，得出软岩在密度、围压等因素影响下的湿化效应。……