宽平台对路堑高边坡稳定性的安全调控机制

摘要：

为弄清宽平台对路堑高边坡的安全调控机制,依托坡顶产生多条裂缝的高速公路路堑高边坡,设计2,3,5,7,10 m宽度平台、1级坡-7级坡不同宽平台位置极限平衡法2D工况,利用稳定性分析确定最佳平台宽度和位置.设计2,5,10 m不同平台宽度和位置FLAC3D工况,利用对比不同工况水平位移、剪应变和塑性区云图,揭示宽平台的路堑高边坡安全调控机制.结果表明:宽平台位置-稳定性系数曲线外侧高点和低点包络线为4级坡位置5 m宽平台曲线和7级坡2 m宽平台曲线,平台宽度-稳定性系数增幅曲线增幅脉冲最大的是5 m宽平台,路堑高边坡稳定性揭示的平台最优宽度5 m,设定在4级坡平台位置最佳.2 m平台和设计坡率下路堑高边坡在开挖到2级坡形成3级贯通滑面、开挖至1级坡形成4级贯通性滑面,即开挖至3级坡坡体尚能保持整体稳定,开挖至2级坡或再往下则多级滑动整体失稳.5 m平台的塑性区和剪应变云图揭示仅在5级坡位置存在未贯通潜在滑面,相对于2 m和10 m平台的多级贯通滑移,5 m宽平台的阻断机制显著;开挖完成后的最大水平位移5 m宽平台6.0 mm＜10 m宽平台20.9 mm＜2 m宽平台36.5 mm,说明4级坡设定5 m宽平台对于路堑高边坡的安全调控效果最佳.宽平台对于路堑高边坡的安全调控在于阻断机制、消能机制和减滑增阻增稳机理.加固效果排序为2个5m宽平台＞1个5 m宽平台＞1个10 m宽平台＞2 m宽平台,平台宽度不是越大越好,依托条件下设置5 m宽平台为宜,条件允许也可以考虑间隔设置5 m宽平台.合理设定5 m宽平台可有效改善路堑高边坡的稳定性.

关键词：路堑高边坡、平台宽度、宽平台位置、稳定性、变形特征、安全调控机制

所属期刊栏目：42

分类号：TU416.1(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;中铁第四勘察设计院集团有限公司重点研发计划项目

在线出版日期：2023-04-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1163-1171