广佛肇C1段项目公路边坡灾变控制技术研究摘要：广佛肇高速公路总承包项目C1段地形较复杂，局部基岩裸露，与此同时，该地域主要表现为亚热带季风气候，常常伴随着充沛的雨量,尤其是在汛期，频繁出现大雨甚至暴雨。此外，该地域在炎热的夏季，由于受到热带风暴的直接影响，时常会出现大风或者雷雨天气，并在暴雨时形成山间洪流。因此沿线存在崩塌、滑坡、顺层边坡、隐伏性岩溶等不良地质及软土等特殊岩土问题。针对该项目公路特点对边坡稳定性分析、特殊岩土边坡的浅层稳定性、桩土相互作用的机理、滑坡与抗滑桩相互作用机理等边坡的灾变控制的相关技术研究，是该项目公路边坡顺利施工的重要前提和保障。关键词：公路；灾变控制；技术研究1工程简介广佛肇高速公路总承包项目C1段，全长15km，项目段沿线地势起伏不大，总体上东段低西段高，主要以剥蚀丘陵地貌为主，该地域含有丰富茂盛的植被，并且地表岩石所受的风化程度较高，其中，强风化带甚至全风化带的实际深度，最高可达数十米。K122+200~K137+200段山体多呈浑圆状缓丘，路段除局部为河流谷地及其中的堆积地貌外均为丘陵地貌，其地形情况相对复杂，冲沟主要沿着枝状或者网状延伸发育，除此之外，在沿沟谷低洼地域，存在较多的坡积粉质黏土及其相应的碎石土。并在局部范围内发现一定程度的基岩裸露现象，主要以燕山期花岗岩为主，起伏较大，沿线存在崩塌、滑坡、顺层边坡、隐伏性岩溶等不良地质及软土等特殊岩土问题。山地地域及其丘陵地域中存在的地表岩石，受到的风化程度相对较高，其中，强风化带甚至全风化带的实际深度，最高可达数十米。该地区属亚热带季风气候，地域湿度相对较高，并且伴随着充沛的阳光与热量，尤其是在汛期，频繁出现大雨甚至暴雨。故此，该地域在汛期很容易发生一系列地质灾害。此外，该地域在炎热的夏季，由于受到热带风暴的直接影响，时常会出现大风或者雷雨天气。而地表水系的主要表现形式为沟谷溪流，经常受到季节的影响，一旦出发生暴雨，将很有可能造成山间洪流。2针对项目特点进行灾变控制技术研究2.1项目特点（1）特殊岩土广布。作为基底地层，广泛分布，大部分区域覆盖了特殊岩土，遇水软化，为不可预料灾害的发生，提供了先决条件。（2）雨量充沛。该地区雨量充沛,尤其是在汛期，频繁出现大雨甚至暴雨。边坡内部水活动以及水、岩(土)相互作用剧烈。（3）人类活动强烈。该项目处广佛肇高速公路整体大建设区域内，重大工程集中，尤其是公路建设造成的深挖和高填，为边坡地质灾害的发生提供了外部诱发作用。三者共同作用造成该项目所在地区公路边坡地质灾害频发，区域特征十分明显。2.2关于降雨条件下边坡渐进破坏边坡稳定分析技术（1）基于多样化边值而形成的解析解，构建出非饱和渗流-变形耦合基本方案，通过数值的形式，针对某地域含有的边坡稳定性，进行更深层次的细致分析。降雨诱发特殊土路堑边坡失稳是土体水力耦合的问题，也一直是理论计算分析中的热点和难点问题。在耦合作用分析中，如何确定不同边界条件下土体中土骨架的变形与流体流动等多种过程，是解决水力耦合的关键问题。此项目主要针对非饱和土三相连续体（水、空气、固相）含有的运动学特性及其多样化组分所涉及到的几何结构，进行深入的细致研究，并通过借鉴连续性规律及其相应的Reynolds输运定理，同时参照流体流动特征量和孔隙分布等诸多参数的公式关系，最终构建出非饱和渗流-变形耦合基本模型（详见公式1）。非饱和水流控制方程：非饱和气流控制方程：非饱和变形控制方程：\*MERGEFORMAT(1)基于多样化初始条件及其丰富的边界条件，以及在多种情况下所表现出的渗流特性，能够协同构建出科学合理的非饱和土水力耦合基本模型。在此模型中，通过妥善运用其含有的非线性特征，再满足基本的变换条件，即可利用积分变换法，针对多样化边界条件下所表现出一维耦合模型的解析解，进行正确的求解（详见公式2）。基于多样化边界条件，能够求得二维水力耦合模型中，所涉及到Green函数的具体级数形式及其相应的解析解。采用本项目计算方法和目前流行商业软件对同一非饱和土边坡经典水力耦合问题进行计算，计算结果和经典数值解对比表明...
