山区公路顺层边坡首次失稳长度影响因素及确定方法

• Published in: 自然灾害学报 Vol. 33; no. 5; pp. 48 - 60
• Main Authors: 向波, 罗晗玲, 邬凯, 冯君, 张乐, 顾涛, 张俊云
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 西南交通大学 土木工程学院,四川 成都 610031 30.10.2024; 四川省公路规划勘察设计研究院有限公司,四川 成都 610041%西南交通大学 土木工程学院,四川 成都 610031%四川省公路规划勘察设计研究院有限公司,四川 成都 610041
• Subjects: bedding slope; 四川盆周公路; fitting relationship; initial instability length; 影响因素; 拟合关系式; highway along Sichuan Basin; 顺层边坡; 首次失稳长度; influencing factor
• ISSN: 1004-4574
• DOI: 10.13577/j.jnd.2024.0505

U416.1; 西部山区公路建设中常遭遇顺层边坡,其首次失稳长度Lc 是失稳机制及加固设计的关键参数,现有Lc 确定方法存在一定局限性.依托31 个四川盆周山区公路顺层边坡失稳案例,系统调查坡体结构特征(岩层倾角α、边坡走向与岩层走向的夹角θ和坡长L)及外在灾变诱因(切层厚度D和降雨量Q)对首次失稳长度的特征,并结合数值分析,探讨顺层边坡首次失稳长度的主要影响因子及确定方法,建立更加完善的多因素首次失稳长度的拟合关系式.结果表明:顺层边坡破坏主要发生在θ≤30°范围,坡体双面临空甚至三面临空时,θ>30°的顺层边坡也发生失稳;Lc 随L的增大而增大,且Lc/L等于 0.3～1.0;Lc/D介于 3～24 之间,不含软弱夹层时Lc/D等于 3～10;α在 12°～35°时,顺层边坡稳定性最差,且Lc/D随α的增大而减小;降雨对顺层边坡的失稳诱发源于软弱夹层的饱水软化,汛期开挖是含软弱夹层顺层边坡失稳的灾变诱因.边坡首次失稳长度影响因子敏感度从大到小排序为:①含软弱夹层边坡:岩层倾角、坡长、切层厚度、内摩擦角、黏聚力、弹性模量、开挖高度;②无软弱夹层边坡:岩层倾角、内摩擦角、切层厚度、黏聚力、坡长.提出的走向夹角折减系数和多因素首次失稳长度计算公式对边坡破坏范围的确定有指导意义.