粉砂岩高边坡开挖与降雨条件下失稳机制分析

摘要

以广东省仁博高速公路K443+260～K443+585右侧粉砂岩高边坡为研究对象,结合现场监测数据和数值模拟分析,通过考虑非饱和区强度变化及饱和区渗透力影响的降雨过程边坡稳定性强度折减法,研究边坡在开挖和降雨过程中的失稳机理以及应急处置措施.结果表明:边坡在开挖切方过程中,造成坡面临空向土体产生较大的水平位移,并产生初始塑性区,使坡面产生浅层滑塌.连续降雨20d,坡体浅层含水量持续增加,坡体表层出现暂态饱和区;停雨7d内,坡表零孔压面逐渐向坡体内部推移,原有开挖形成的塑性区开始向坡顶贯通,边坡安全系数持续下降,在饱和区土体软化以及非饱和区土体基质吸力下降的过程中,边坡存在深层滑动的趋势.针对边坡临危的应急抢险措施稳定性分析表明,锚索加固对提高边坡的稳定性具有重要的作用,但加固后边坡稳定度仍处于较低的安全状态;最终通过实施反压第3级边坡土体并进行边坡后缘的减载刷方,确保了边坡的长期稳定.