高寒区上覆岩石层膨胀土边坡开挖稳定性分析

张大为; 牟超; 崔广炎; 李小双; 丁媛媛; 张玮; 乔甲辰

doi:10.14048/j.issn.1671-2579.2026.01.004

中外公路 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (01) : 37 -44. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2026.01.004

高寒区上覆岩石层膨胀土边坡开挖稳定性分析

张大为, 牟超, 崔广炎, 李小双, 丁媛媛, 张玮, 乔甲辰

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摘要

为深入分析高寒区上覆岩石层膨胀土条件下高速公路路堑边坡开挖的稳定性，该文基于张北—尚义高速公路边坡工程，通过室内试验，获取岩土层力学参数，并研究了干湿-冻融条件下不同循环次数膨胀土剪切强度变化规律，揭示了力学参数变化特性。利用MIDAS/GTS(SRM)软件，模拟原边坡开挖以及增加放缓边坡的支护方案，提出了消方减载和设置抗滑桩的改进方案并进行了稳定性对比分析。结果表明：增加循环次数会降低膨胀土的黏聚力和内摩擦角，第1次循环降幅作用最突出，5次循环后黏聚力和内摩擦角不再敏感。干湿-冻融和冻融作用分别对黏聚力和内摩擦角的劣化影响最大；高寒区上覆岩石层膨胀土条件下，开挖卸荷、膨胀土层遇水劣化和冻融-干湿耦合作用是导致土层力学参数降低、边坡产生突出变形、边坡滑塌的主要因素；抗滑桩相比放缓边坡、消方减载措施，边坡位移控制效果最明显。