含多个软弱夹层缓倾顺层边坡开挖卸荷变形特征

摘要

为探究含多个软弱夹层缓倾顺层边坡的开挖卸荷特征，以有限元模拟为手段，依托某在建高速公路顺层边坡，分析分步开挖卸荷后其失稳机制和松弛区范围；然后，考虑软弱夹层的饱水软化效应，研究了顺层边坡的松弛区范围和首次破裂长度特征。结果表明：分步开挖下，含多个软弱夹层缓倾顺层边坡浅表呈坡脚位置处的弧形滑面滑落破坏，滑面由岩土界面剪出；深部呈沿软弱夹层的多层平动式台阶状顺层失稳破坏；松弛区范围随开挖深度的增大而增大，且越靠近地表，松弛区范围向坡体后缘延伸越长；考虑软弱夹层饱水软化效应时，饱水1 d后开挖揭露软弱夹层I坡体即失稳，稳定性系数降低42.07%,松弛区范围增长59.22%,首次破裂长度增长12.51倍。可见，对含多个软弱夹层的缓倾顺层边坡，开挖前须施作截排水设施，分步开挖时边开挖边支护具有必要性。

关键词

缓倾顺层边坡 / 软弱夹层 / 有限元 / 失稳机制 / 松弛区范围 / 首次破裂长度

基金资助

交通运输部重点科技项目(2021-ZD1-019); 四川省交通运输科技项目(2021-A-02); 四川省公路规划勘察设计研究院有限公司自立项目(2022-YL-02)