冻融循环条件下覆盖型边坡破坏形式机理分析及冻融界面与滑动面位置关系研究

摘要

为缓解高海拔冻土边坡病害对交通工程的威胁，揭示高海拔冻土边坡在冻融循环作用下的失稳机理，以川西地区6个覆盖型边坡为研究对象，基于水热耦合理论，利用COMSOL Multiphysics数值模拟计算软件，对这6个边坡进行考虑冬季昼夜温差的冻融循环模拟，分析边坡水热场时空变化规律，总结边坡破坏形式，找出边坡冻融界面与滑动面的位置关系。结果表明：冻融循环主要影响冻土边坡浅层土体；边坡经过数次冻融循环后，土体在某一深度范围内的含水率高于其他深度，坡体内形成聚水区；所研究的6个覆盖型边坡共总结出5种破坏形式，分别是边坡浅层融土滑塌、边坡浅层融土蠕移、边坡浅层融土挤胀、凸形坡浅层融土滑塌、凹形坡浅层融土滑塌；在冻融循环作用下，覆盖型边坡冻融界面位置要深于滑动面。

关键词

冻土边坡 / 水热耦合模型 / 冻融界面 / 边坡滑动面 / COMSOL Multiphysics