隧道下穿運(yùn)營高速公路路基邊坡施工擾動(dòng)造成既有路基邊坡的松動(dòng)和變形,降雨入滲引起的下滑力增加和滑面抗剪強(qiáng)度的降低進(jìn)一步加劇了邊坡的變形,考慮降雨入滲和隧道下穿施工影響的路基邊坡穩(wěn)定性分析及確定合理、可行的加固方案對(duì)確保路基邊坡的穩(wěn)定性尤為重要.以貴陽軌道交通1號(hào)線下麥西地鐵隧道下穿運(yùn)營高速公路路基邊坡工程為背景,考慮雨水入滲條件下隧道施工擾動(dòng)對(duì)邊坡穩(wěn)定的影響,基于路基邊坡土體的土-水特征曲線特性構(gòu)建非飽和土體的流固耦合計(jì)算模型,分析雨水入滲條件下擾動(dòng)路堤邊坡的位移、塑性區(qū)特性和路堤邊坡的安全性,分析結(jié)果表明降雨入滲對(duì)含軟弱夾層的路基邊坡穩(wěn)定性影響顯著,造成路堤邊坡沿該弱面的塑性區(qū)貫通;考慮降雨的影響,經(jīng)歷降雨影響后的邊坡安全系數(shù)降低,低于原邊坡的安全系數(shù),因此對(duì)受臨近施工擾動(dòng)的邊坡需要考慮不同降雨次數(shù)后邊坡安全性的累積作用.考慮降雨對(duì)擾動(dòng)路堤邊坡的影響,對(duì)比分析了錨索和抗滑樁加固措施對(duì)邊坡滑移的控制效果,建議并實(shí)施了路堤邊坡的施工,取得了良好效果. 

【文章來源】：西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,52(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

路基邊坡三維模型

在初始水位邊界的基礎(chǔ)上增加坡面滲流邊界模擬降雨.滲流計(jì)算時(shí),根據(jù)鉆孔資料以及初始地下水位線,將邊坡體左右邊界視為定水頭邊界,底邊界看作不透水邊界,地表視為降雨入滲邊界.約束側(cè)邊界水平位移和底邊界水平、豎向位移,進(jìn)行計(jì)算.具體情況如圖2所示.因雨水入滲過程的復(fù)雜性,Mein和Larson用降雨量q、土壤容許入滲量fp及飽和滲透系數(shù)kws等3個(gè)參數(shù)分析雨水入滲的情況[10,14]:

(2)邊坡土體塑性區(qū)的變化圖4給出了不同降雨時(shí)刻路堤邊坡塑性區(qū)的變化云圖.由圖4可見,考慮隧道下穿施工的影響,隧道通過路堤邊坡后,邊坡塑性區(qū)在降雨的初期主要出現(xiàn)在隧道的拱頂、邊坡的坡腳及邊坡的軟弱夾層部位,且塑性區(qū)的范圍較小;隨著降雨時(shí)間的持續(xù),邊坡中的塑性區(qū)范圍由坡腳向坡頂位置發(fā)展,同時(shí)在坡體內(nèi)部沿軟弱夾層帶向邊坡的深處擴(kuò)展,其分布范圍逐漸增大,并最終形成連續(xù)的區(qū)域;在降雨停止后,隨坡體中的地下水的繼續(xù)下滲及邊坡表層地下水的蒸發(fā),邊坡內(nèi)的塑性區(qū)分布范圍又逐漸的減小.

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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