刘榜余 杨根兰 覃乙根 谢金 董岩

摘要： 原本处于稳定的红层近水平软硬互层工程边坡，经过近5 a的差异风化，局部会出现掉块现象，对公路的正常运营和行车安全造成威胁。选择具此特征的仁-赤高速元厚边坡为例，通过现场调查，获得该类边坡现场实际变形特征。在此基础上运用底摩擦试验及3DEC离散元数值模拟方法研究该类边坡变形破坏随差异风化的发展过程。结果表明：① 元厚边坡的变形破坏模式主要为坠落式破坏和倾倒式破坏。② 差异风化形成的凹岩腔深度对边坡变形破坏起控制作用，当凹岩腔发育深度为1 m时，边坡局部发生变形破坏;当凹岩腔发育深度达2 m时，危岩体发生坠落式或倾倒式崩塌。③ 综合分析边坡岩体结构特征及变形破坏演化模式，提出“清坡+封闭软层+主动防护网+排水工程”的处治方案。研究成果能为赤水红层地区该类型工程边坡的防治方案确定提供理论参考。

关 键 词： 差异风化; 软硬互层边坡; 底摩擦试验; 离散元; 红层

中图法分类号：  P642.2

文献标志码：  A

DOI： 10.16232/j.cnki.1001-4179.2021.08.018

0 引 言

红层是指外观以红色为主色调，以陆相沉积为主的中、新生代碎屑沉积岩层，在我国西南、西北、华中及华南地区分布广泛[1]。岩性主要由泥质岩类、砂岩类软硬岩相间组成，硬岩相对坚硬、强度高，软岩相对软弱、遇水易软化、抗风化能力弱，二者具明显差异风化现象，使软岩向内剥落退进形成凹岩腔，硬岩悬空形成危岩[2]。近年来，在红层地区公路工程建设中，坡体开挖和差异风化型危岩经常诱发坡体滑塌等地质灾害，研究该类边坡的变形破坏过程与机理具有工程意义[3]。……