高速公路紅黏土邊坡變形破壞機理分析

張大偉

摘要：穩(wěn)定性問題在高速公路的紅粘土邊坡時常會發(fā)生的，對邊坡破壞的因素在目前是很少有研究的，需要提出了一種安全方法評估高速公路邊坡穩(wěn)定性。比如測試土壤中的水分含量在不同深度的斜率，土質(zhì)的分布與場地土壤濕度的變化。土層深厚，土壤類型，季節(jié)和斜坡的類型進行了分析濕度場。我們利用工具，以獲得保護邊坡的測試曲線。根據(jù)試驗結(jié)果確定的斜率侵犯的實際情況，而小紅粘土斜率的故障的用噴霧模式來確定。在用于評價紅色粘土的斜率的穩(wěn)定性順序不合理畢曉普簡化方法是“水壓裂壓力推力平衡法”，它可以客觀地反映裂紋的影響，提出并在工程實踐中進行測試。

關鍵詞：高速公路；邊坡；變形破壞

引言：

傾斜紅粘土的普遍不穩(wěn)定是比較少見的，而小的損害，如崩潰和衰退是很常見的，這有損于高速道路建設和安全運行。還有外部環(huán)境因素的影響，土壤薄層的變化特性受到干擾主要原因小的損害。分析淺斷裂機理和評價的方法是必要的，以確保穩(wěn)定性和抗斜率紅粘土的穩(wěn)定性。

當前評估紅土的國內(nèi)科學家的邊坡穩(wěn)定性研究主要集中這些方面，有的是確定合理的強度參數(shù)，有的是以確定故障的實際模式。目前，該項目的擾動土紅粘土邊坡的研究認識是不夠的。假設分析邊坡穩(wěn)定故障模式的傳統(tǒng)的方法是與實際斜率損壞紅土一致，通過測試場分析小碎紅粘土斜率的特性，指定典型淺模式錯誤，并提供了用于分析智能紅土斜率穩(wěn)定性的方法。

一、高速路邊坡土的特征

輕微損壞紅土斜率和密切相關的擾動土壤主要是環(huán)境的影響。在這項工作中使用的現(xiàn)場測試方法來分析擾動土邊坡的特點。測試目標項目有（1）在從斜率不同深度的土壤樣品的選擇和獲得淺土壤濕度干燥法的空間分布特性；測試含水量在雨季和旱季相同部分進行，并通過田間濕度的變化規(guī)律進行分析。（2）動態(tài)錐入度試驗（DCT）上的每個部分執(zhí)行，以分析擾動的深度范圍的土壤強度的變化。

我們選擇了南方的六段高速路用于測試。范圍的傾斜的傾斜為1：1.2?1：1.86，高度的傾斜范圍是9?27M；保護類型包括裸斜率生物保護，骨架防護（+生物保護）和保護壁（+生物保護）。邊坡開挖過程中的測試場地完成主要是在八月至2018年6月期間。

邊坡的水分含量是從坡高的0.2，0.5，0.8，1，1.2，1.5，2，2.5到3米，測試土壤深度水深。對于平均傾斜，斜率的上部（在斜坡的頂部）和中間部分（a）取樣在靠近平臺步驟分別進行。在測試過程中，它是在2018年6月的上半年（在該國東南部的降水量已經(jīng)比較密集），9月的上半年和10月底（雨期間的東南部相對較小測試ASPA選擇較厚的土壤傾斜位置。土壤變濕，在水中浸漬，裂紋和裂縫形成之后，抵制錐的抗侵蝕能力比原狀土少得多。本研究反映細土減值在淺坡，是根據(jù)滲透距離的程度。

（一）濕度分析

1.1違反特點土壤水分場分布

各部分的測試結(jié)果表明，在土壤中的水分含量取決于多種因素，例如深度，季節(jié)性時間，保護類型和土壤的變異性的深度；其他部分比中央部分的斜率稍小但是中部斜率的水含量較高。

（1）樣品的深度的影響

在土壤中的水分含量示出了在不同時期的不同深度的規(guī)則變化的不同深度濕度場分布。測試斜率位于貴州省東南部的部分。降水六月相對密集。在從斜率0-0.5米，通常是從35%的范圍內(nèi)的水含量至45%。隨著深度的增加，土壤含水量逐漸減少，并趨于穩(wěn)定。在九月至十月，沉淀較少紅粘土表面被蒸發(fā)，并在土壤中的水分含量在0-0.5米范圍內(nèi)顯著下降。隨著深度增加，蒸發(fā)的水含量的影響逐漸減少，土壤中的水分含量逐漸降低，從而增加并趨于穩(wěn)定。你可以看到，細土水分很大程度上取決于降水量和蒸發(fā)量。

（2）季節(jié)時段的影響

濕度隨季節(jié)發(fā)生變遷的原因是外界氣候環(huán)境因素的變化。6月份及10月份兩個時段含水率差值（絕對值）隨深度變化規(guī)律。從研究中可以看出，0～0.5 m深度范圍內(nèi)含水率變化較大，最大可達23個百分點；深度在0.5～1.2 m范圍內(nèi)，變化值逐步減小，這是因為隨著深度的增加，環(huán)境因素的影響逐步減弱，土體的含水率受內(nèi)在因素控制而逐步趨于穩(wěn)定。

當沉淀滲透條件，雨水滲入并填充該裂縫。第一點，土壤的增加，在邊坡的表面防滑能力會較低；第二點，由水裂隙產(chǎn)生的靜水壓力影響推東滑動體移動。因此，降雨滲入量為紅粘土斜坡破壞不利條件。調(diào)查結(jié)果還顯示，紅土山坡往往揭示大雨過后的集中損壞。

二、邊坡穩(wěn)定的評價方法

由一般土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析方法表示=用于均質(zhì)化斜率紅粘土與結(jié)構(gòu)的斷裂。在該處或在計算中使用和測試的地方獲得的強度參數(shù)被視為懸崖地面。出現(xiàn)的裂紋通過減小尺寸參數(shù)強度和斜率的穩(wěn)定性的影響使用極限平衡的方法進行分析。然而，從工程研究的結(jié)果，該方法不合理，主要表現(xiàn)為：（1）假設弧形的滑動面是與實際故障模式是一致的。調(diào)查顯示，大多數(shù)的紅土山坡上的實際破壞面。陡峭和平緩的形狀，所述后緣面在土壤中控制故障一般垂直裂紋。（2）這是不合理通過均勻減少紅粘土的強度，以反映在傾斜的穩(wěn)定性裂紋的效果。它不能被認為的斷裂強度和斷裂面的空間分布，即使在計算中所使用的功率參數(shù)被作為裂紋處理。最低強度在表面只有有效的，如果斷裂表面上的滑動表面。（3）降雨入滲的影響可以被認為是足夠的。附連到在重量土壤的增加和減少在滑動表面上的防滑動力時，水滲入裂紋和對移動體本身的持久效果。如果渴望被忽略，推力將被計算的安全系數(shù)是不完善的。

工程實踐也表明，雖然許多傾向于通過簡化Bishop的方法來檢查斜率的穩(wěn)定性，損傷的崩潰仍然出現(xiàn)。這表明，紅粘土的斜率，用于計算土壤的安全系數(shù)的斜率的常用方法是危險的。因此，基于小斜率紅粘土的失效機理，在這篇文章中，用了頑固壓力平衡水分析方法能夠客觀地反映裂紋的影響。

三、坡體變形破壞機理分析

斷裂應變的傾斜的演變是一個復雜的動態(tài)機械過程，這是一個顯著的過程，其中在質(zhì)變的變化的變化是定量的。累積量的變化通常是小的變形和斷裂過程和移動后的質(zhì)變是大變形過程。到現(xiàn)在為止，沒有機械的數(shù)學模型不能均勻描述兩個變形過程。因此，變形小的描述主要是利用基于彈性，彈塑性和粘彈性理論的本構(gòu)方程，并可以使用數(shù)值分析技術，例如有限元法求解；和大變形的描述是基于牛頓第二定律。模型剛性塊體的或間歇的變形模式是由分立的元件來解決。

如特定巖體結(jié)構(gòu)條件和生產(chǎn)工藝以及形成過程通過各種因素的限制破壞室外斜坡是長期和復雜的。結(jié)構(gòu)控制機械巖石特性，連續(xù)操作和室外空氣形成大型的三維表面，其提供了一種用于所述主體的所述斜率的破壞的基礎；沿著大面積關節(jié)間隙的滲水加劇了巖體穩(wěn)定性的條件。爆破震動和其它因素的累積效應，加速損傷的形成。

（一）蠕變拉式

這種類型的損傷的表現(xiàn)為通過重力人工脈石的積累，沿前下方的軟質(zhì)層

外部爬行水平方向，這導致斜坡的頂部開裂和在垂直方向上水槽并導致?lián)p壞。

（二）型伸縮滑動

這種類型的損傷的原因，主要是由高斜率和通過人工粗略和精細相位高斜率的堆積形成的斜率。這類損傷的主要原因是，在卸貨過程中，粗，細顆粒在幾個階段制成，以便在斜坡形成之間部分和斜坡的高度較大，導致更高斜率的事實。均勻壓縮變形，合并和一起拉伸和在斜坡的上部裂紋的位錯的大量引線之間的變形部的剪切變形。

這種形式的排斥反應的結(jié)果是，在頂部的裂紋連續(xù)地延伸和凹進，以及邊坡的表面繼續(xù)向下延伸，逐漸形成在身，這最終導致總滑移斜率的連續(xù)打滑控制表面斜率。

（三）滑動式

在邊坡的發(fā)展，和人工陡峭的斜率相聯(lián)系，斜坡表面性惡化和地方出現(xiàn)塌陷。如果損壞進一步發(fā)展，邊坡穩(wěn)定性受到影響。

泥石流是指在時間線上洪水山區(qū)河流具有高固體含量和在泥急劇增加。它有一個突然爆發(fā)，快速的移動和持續(xù)時間短的特點。泥石流的形成必須具有三個條件：豐富蓬松固體，必要地形條件和適當?shù)牧黧w動力學條件。只有當有三個的適當組合，可發(fā)生山體滑坡。

參考文獻

[1]顏方方，黃倫超，周千凱，鄧凌謹.考慮降雨影響的深基坑邊坡穩(wěn)定性分析[J/OL].水運工程：1-6[2019-03-08].https：//doi.org

[2]汪映紅，董城，陳樂.水位變化對臨河基坑邊坡穩(wěn)定性的影響[J/OL].水運工程：1-5[2019-03-08].https：//doi.org/10.16233

[3]李修磊，陳洪凱，李金鳳，楊超.基于非飽和土強度理論的土質(zhì)邊坡淺層破壞穩(wěn)定性分析[J/OL].工程科學與技術：1-10[2019-03-08].

（作者單位：中交二航局第四工程有限公司）