极端冰雪条件下边坡稳定性分析

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1、第37卷，第3期公路工程Vo1．37，No．32012年6月HighwayEngineeringJun．，2012极端冰雪条件下边坡稳定性分析郑长安，巢万里(湖南省交通科学研究院，湖南长沙410075)[摘要】极端冰雪天气可能造成边坡的稳定性下降。结合算例，分析了极端冰雪天气发生时，各个工况下边坡的稳定性。首先研究了气温开始下降时，边坡内部温度分布规律，并考虑冻融界面的强度损伤，计算了表面土体冻结时边坡的安全系数。接着，针对边坡融化过程，分析了坡面土体部分融化及全部融化后边坡的应力状态，孔隙水压力分布及安全系数。结果表明，边坡开始冻结

2、和融化时，都能造成边坡的稳定性下降，但其发生原因和机理略有不同。[关键词】边坡工程；极端冰雪天气；冻融界面；强度损伤[中图分类号]U416．14[文献标识码】A[文章编号】1674—0610(2012)03—0042—03SlopeStabilityAnalysisUnderExtremeSnowWeatherZHENGChangan，CHAOWanli(HunanConmmunicationResearchInstitute，Changsha，Hunan410075，China)[Abstract]Thestabilityofthe

3、slopereducedwhenextremeicesnowweatherhappens．Basedontheexample，thestabilityoftheslopeunderdifferentoperatingconditionsisanalyzed．First，thelawofthetemperatureinslopeisstudiedwhentheairtemperaturestarttoreduceandthesafetyfactoroftheslopeiscalculatedconsideringthestrengthd

4、amageonfreezing-thawingsurface．What’Smore，thedistributionofstress，porepressureandthesafetyisanalyzedwhenthefreezingsoilsisthawedpartlyandtotally．Theresultshowsthatthestabilityreduceswhentheslopefreezesandthawswithdifferentmechanism．[Keywords]slopeengineering；extremeices

5、nowweather；freezing—thawing；strengthdamage和渗流分析方法，研究了我国南方极端冰雪融水对1概述边坡渗流场的影响。钱晓慧利用饱和一非饱和渗流2008年春季，我国南方地区出现了历史罕见的有限元方法，参考积雪厚度、温度变化与融雪入渗关极端冰雪灾害天气，使我国许多基础设施、工程建筑系统计资料，对积雪深度、气温变化以及坡度等不同物等受到了不同程度的损害。在极端冰雪天气条件条件进行了边坡融雪人渗渗流计算及稳定性分析。下高速公路，铁路等重要交通设施安全问题引起了以上就边坡在极端冰雪条件下冰雪融水的高孔压及人们

6、的高度重视，而极端冰雪灾害条件下边坡稳定渗流作用和冰雪已较系统，但是对冰雪灾害发生时性分析是其中重要的研究课题之一。其中云南禄劝以及过后边坡的温度场，渗流场以及应力场变化规县发生1．0×10m的边坡滑塌，贵州望谟等地山律的系统研究较少。本文在前人研究的基础上，利体崩塌。湖南某路堑切方区也出现多处滑坡，最大用饱和非饱和渗流理论以及两相介质温度交换理一处滑坡还发生在了先前进行过锚固处理的地论，考虑冰雪条件下影响边坡温度的各影响因素，进方¨。针对极端天气条件下的边坡稳定分析，前人行了边坡的模拟计算，为施工设计提供一定的参考。已经做过一些研究

7、。张永兴探讨极端冰雪作用下，2计算原理典型岩质边坡在极端冰雪条件下倾覆稳定系数的表达式。郭志华结合工程实例，在假定极端冰雪边界计算过程从大气温度降低，发生降雪开始，经过条件及边坡岩体渗透特性条件下，采用饱和一非饱一段较长时间的极端寒冷天气，到气温升高，积雪融[收稿日期】2012—02—10[基金项目]湖南省科技厅资助项目(2009SK3056)；湖南省交通运输厅资助项目(201161)[作者简介]郑长安(1974一)，男，福建莆田人，在读博士，高级工程师，主要从事道路工程路基路面研究工作。第3期郑长安，等：极端冰雪条件下边坡稳定性分析

8、43化为止。分析各个阶段边坡的温度场，湿度场以及距离为60nl，左右边界施加方向约束，底部施加应力应变的变化。具体计算过程如下：，y方向约束简化后边坡示意图以及数值模型如图工况1：伴随着气温降低，土一大气界面上发生1所示