基于数值模拟的含软弱夹层高边坡稳定性分析

张庆飞，冯宇凇，吕改杰，席英伟

(1.四川省交通勘察设计研究院有限公司，四川 成都 610017；2.西南交通大学地球科学与环境工程学院，四川 成都 611756； 3.四川省生态环境监测总站，四川 成都 610091)

1 概述

由砂泥岩互层组成的高边坡在我国西南地区分布广泛。在地表自然风化与人类工程开挖影响下，泥岩常作为高边坡中的软弱夹层，对于边坡稳定性与演化机制起着重要控制作用[1-2]，其中软弱夹层的物质组分与其物理特征和工程性质紧密关联[3]，尤其在长期重力和工程扰动的共同作用下，对于工程建设与运营安全具有潜在的威胁。对于高陡顺层边坡失稳机制研究前人已积累较丰富的成果，在泥岩与砂岩互层的顺层岩质边坡这类边坡，刘小丽、周德培[4]研究了它的弯曲失稳机制。邓荣贵、李安洪等[5]通过铁路建设中的顺层边坡实例，研究了这类边坡失稳的临界长度。李舜[6]提出了该类型公路路基高边坡防护设计方法。朱晗迓、马美玲等[7]通过推导出的公式求解出了边坡溃曲破坏的破坏位置和临界坡长。

本文在前人研究基础上，以西南山区某高速公路旁发育的一处含软弱夹层高边坡工点为研究对象，重点对边坡所含软弱夹层的矿物化学组分、孔隙颗粒特征与物理力学参数开展试验研究，进而结合该工点实际工程地质条件建立数值模型，对比研究了天然状态下与开挖防护措施下坡体应力应变特征，可为判别该类型高边坡稳定性提供可靠的数值依据。……