降雨作用下含炭质泥岩夹层边坡的变形破坏机理

谢腾; 黎正龙; 李盛南; 刘新喜; 莫晓庆

doi:10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.202401122024101963

交通科学与工程 ›› 2024, Vol. 40 ›› Issue (04) : 93 -101. DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.202401122024101963

降雨作用下含炭质泥岩夹层边坡的变形破坏机理

谢腾, 黎正龙, 李盛南, 刘新喜, 莫晓庆

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摘要

为揭示降雨诱发含炭质泥岩夹层边坡的变形破坏机理，通过对株洲市蓝天花园小区边坡进行降雨量、地下水位和深层土体水平位移的监测，发现边坡不同部位地下水位变幅受降雨影响差异显著，将单孔地下水位变幅按从大到小的顺序排列，依次为滑坡后缘（变幅0.1～1.6 m）、坡体（变幅0.4～1.1 m）、坡脚（变幅0.1～0.6 m）；边坡滑动面在全风化炭质泥岩夹层所在的位置。在此基础上，开展不同含水率的炭质泥岩直剪试验和边坡数值分析，结果表明：随着含水率的增加，炭质泥岩的黏聚力和内摩擦角均有所减小，夹层含水率增加和坡脚开挖均是边坡变形破坏的重要原因；随着含水率的增大，边坡塑性区面积逐渐增大，并由坡脚到软弱夹层底部再到坡顶发展贯通；最大水平位移随着夹层含水率的增大而增大，最大水平位移由第三级边坡坡脚向第二级边坡坡脚再向软弱夹层转移；坡脚开挖后，塑性区和最大水平位移的变化规律与开挖前的一致，但边坡的塑性区和最大水平位移增加得更为明显。