季节性冻土区粗颗粒土边坡自然演化特征试验研究*

赵 文 汪小静 徐正宣 付文丽 蒋世银

(西南交通大学地球科学与环境工程学院， 成都 610031， 中国)

0 引 言

21世纪中国西部高山峡谷地区主要工程地质问题之一是冻土的冻融变形、稳定及其处理技术(伍法权， 2001)。正在勘测设计的川藏铁路主要位于青藏高原，穿越大量的高寒区富水坡麓、河床和沟槽型季节性粗颗粒冻土地区。该地区的粗颗粒土粉黏粒含量相对较高，细颗粒含量对冻胀极为敏感(Chamberlain， 1983； Vinson et al.， 1986， Bilodeau et al.， 2008)，在季节冻融作用下，其物理、水理、力学性质极易发生变化，进而影响边坡的稳定(朱磊， 2018)。对与拟建川藏铁路条件类似的G317、G318国道边坡调查表明，粗颗粒土边坡在季节冻融作用下会发生缓慢滑移或流动，变形破坏类型主要有表层溜坍、滑塌、冲刷、热融滑塌等，边坡稳定性问题十分突出(牛富俊等， 2004； 杨百祥， 2017； 朱磊， 2018)。季节性粗颗粒土边坡稳定性问题是川藏铁路建设必然面对的重要工程地质问题，探讨粗颗粒土边坡自然演化规律，特别是反复降雨-日晒-冻融过程对边坡稳定的影响，对川藏铁路的科学设计具有重要意义。

国内外学者针对多年冻土工程特性、流变理论、长期强度、冻土破坏动力学等的研究成果极为丰富(Цытович， 1983； Orlando et al.， 2011； 张鲁新等， 2011)。对于季节性粗颗粒冻土，工程特性的研究目前较为深入，如冻融作用对土体干容重和含水率的影响(杨成松等， 2004)，非饱和粗颗粒土体冻胀特性(李安原等， 2015； 卜建清等， 2015； 高建强等， 2018)，冻融过程中抗剪强度参数变化规律(王丽黎， 2016)，抗剪强度与含水率的关系(张林林， 2017；……