界面土层软化对二元结构黄土边坡稳定性的影响分析*

黄丽华

（河西学院 土木工程学院，甘肃 张掖734000）

随着国家西部大开发战略的实施，为带动经济的发展，西部高速公路建设发展迅速，但在高速公路建设过程中常会遇到上部为黄土层、下部为基岩层的典型二元结构黄土边坡[1-3]。然而二元结构黄土边坡界面土层软化后的稳定性如何还缺少系统研究。本文采用有限元软件Midas GTS NX建立了含软化界面土层的二元结构黄土边坡数值计算模型，分析了软化土层厚度及软化度对二元结构黄土边坡稳定性的影响规律。研究结果可为二元结构黄土边坡的设计及养护提供一定参考依据，具有实际工程意义。

1 有限元数值计算模型的建立

本文采用有限元软件Midas GTS NX建立含界面软化土层的二元结构黄土边坡，在模型的左右边界设置水平约束，在模型的底部边界设置固定约束。含软化界面土层的二元结构黄土边坡的计算模型示意如图1所示。

图1 含界面软化土层的二元结构黄土边坡的计算模型图

含界面软化层的二元结构黄土边坡稳定性计算时，“基岩”“界面软化黄土”及“黄土”的本构模型均采用摩尔-库伦模型，具体的计算参数如表1所示。

表1 含界面软化层的二元结构黄土边坡的计算参数

2 不同界面软化土层厚度对黄土边坡稳定性的影响

为分析不同界面软化土层厚度对二元结构黄土边坡稳定性的影响，选取基岩倾角为10°，界面软化土层厚度分别为0.3m、0.5m、0.7m、0.9m、1.0m、1.2m，黄土边坡稳定性的计算结果如图2所示。从图2中可以看出，当软化土层厚度从0.3m增加到1.2m时，黄土边坡的安全系数从1.828减小到1.726，减小幅度为5.6%。……