梯田式填筑-降雨时序作用下沟谷区高填方地基变形与边坡稳定性分析

作     者：成永亮 袁坤彬 卢渊 张振平 周永强 袁维 付晓东 CHENG Yong-liang;YUAN Kun-bin;LU Yuan;ZHANG Zhen-ping;ZHOU Yong-qiang;YUAN Wei;FU Xiao-dong

作者机构：石家庄铁道大学土木工程学院石家庄050043 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室武汉430071 中国建筑国际集团有限公司中国香港999077 中国电力科学研究院有限公司输变电工程研究所北京102401 沈阳工业大学建筑与土木工程学院沈阳110870 石家庄铁道大学道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室石家庄050043 

出 版 物：《科学技术与工程》 (Science Technology and Engineering)

年 卷 期：2023年第23卷第32期

页      面：13944-13952页

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(52179117) 中国建筑国际集团有限公司科技研发项目(CSCI-2020-Z-21) 道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室(石家庄铁道大学)开放课题(STDTKF202103) 

主　　题：高填方 梯田式填筑 降雨 时序作用 地基变形 边坡稳定 

摘      要：山区城镇化建设力度逐步加大,削山填沟工程广泛分布,高填方地基沉降变形与边坡稳定性是安全建设重要的问题之一。基于典型沟谷区高填方梯田式填筑模型,结合流固耦合方法和极限平衡理论提出了梯田式填筑—降雨时序作用下沟谷区高填方地基变形与边坡稳定性分析方法,然后通过室内试验确定填筑体力学参数,分析梯田式填筑过程中高填方边坡内部响应规律,最后从多角度分析降雨时序作用下高填方地基变形与边坡稳定性时空演化规律,同时结合现场深部监测数据验证模拟结果的合理性,并将其运用到湖北省十堰市郧西县扶贫产业园项目。结果表明:填筑体随含石量增加,黏聚力总体呈波动式下降趋势,内摩擦角相对变化不大,饱和作用下试样抗剪强度具有显著弱化作用;填筑时步过程中,填筑层对边坡变形影响具有一定的时空限制范围;降雨时序作用下,填方区降雨影响深度为距地表12 m范围附近,结合现场长期监测数据,与模拟结果较为相似。研究成果能为削山填沟高填方边坡风险评估与地质灾害防治提供技术与实践经验。