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丽攀高速石龙坝滑坡：失稳机理剖析与整治策略探究

一、绪论

1.1研究背景与意义

随着我国交通基础设施建设的快速推进，高速公路在国家经济发展和社会生活中扮演着愈发重要的角色。丽攀高速公路作为连接丽江和攀枝花的交通要道，其建设对于促进区域经济交流、推动沿线地区发展具有不可估量的作用。然而，在高速公路建设过程中，边坡失稳问题频繁出现，严重威胁着工程的安全与进度，其中石龙坝滑坡便是典型案例之一。

石龙坝滑坡位于丽攀高速公路特定路段，该区域地质条件复杂，岩土体性质差异较大。在公路建设过程中，路堑开挖等工程活动改变了原有的边坡应力状态；同时，该地区降雨充沛，降雨入渗对边坡稳定性产生了显著影响。石龙坝滑坡的发生，不仅导致交通中断，给过往车辆和行人带来极大不便，还造成了巨大的经济损失，包括工程修复费用、交通延误损失以及对周边环境的破坏等。此外，滑坡还可能引发次生地质灾害，如泥石流等，进一步威胁到周边居民的生命财产安全。

对丽攀高速石龙坝滑坡失稳机理及整治进行深入研究，具有极其重要的现实意义。从保障交通基础设施安全运营角度来看，通过揭示滑坡失稳机理，能够为制定科学有效的整治方案提供理论依据，确保高速公路在后续运营过程中不会因滑坡问题而中断交通，保障人员和物资的顺畅流通，促进区域经济的稳定发展。从地质灾害防治技术发展层面而言，石龙坝滑坡的研究可以丰富和完善边坡稳定性分析理论与方法。通过对该滑坡在开挖、降雨等多种因素作用下的变形破坏过程进行研究，能够深入了解复杂地质条件下边坡失稳的内在机制，为类似地质条件下的边坡工程设计、施工和维护提供宝贵经验，推动地质灾害防治技术的进步。对石龙坝滑坡的研究还能提高人们对地质灾害的认识和防范意识，促进全社会对地质环境保护的重视，实现经济发展与生态保护的协调共进。

1.2国内外研究现状

1.2.1开挖边坡研究

在开挖边坡的研究方面，国内外学者取得了丰硕的成果。早期研究主要集中在边坡开挖对土体力学性质的影响上。例如，Terzaghi在20世纪20年代提出了有效应力原理，为理解开挖过程中土体应力状态的变化奠定了基础。随着研究的深入，学者们逐渐认识到开挖边坡的稳定性不仅与土体力学性质有关，还受到开挖方式、开挖顺序等因素的显著影响。

在开挖方式方面，不同的开挖方法会对边坡产生不同的扰动。例如，爆破开挖虽然效率较高，但会产生强烈的震动，对边坡岩体的完整性造成破坏，增加边坡失稳的风险；而机械开挖则相对较为温和，但可能会在一定程度上改变土体的结构。学者们通过大量的现场监测和数值模拟研究，分析了不同开挖方式下边坡的变形规律和应力分布特征。一些研究表明，采用分层分段开挖的方式，并及时进行支护，可以有效控制边坡的变形，提高边坡的稳定性。

开挖顺序也是影响边坡稳定性的重要因素。合理的开挖顺序能够使边坡在开挖过程中保持较好的应力平衡状态。例如，对于多级边坡，先开挖上部边坡再开挖下部边坡的顺序，可能会导致下部边坡承受过大的荷载，从而引发失稳；而采用从上到下、逐级开挖并及时支护的顺序，则可以避免这种情况的发生。通过数值模拟和工程实践，研究者们总结出了针对不同地质条件和边坡形态的合理开挖顺序。

1.2.2边坡降雨研究

降雨对边坡稳定性的影响是岩土工程领域的研究热点之一。降雨入渗会导致边坡土体的含水量增加，进而改变土体的物理力学性质。许多学者从渗流理论、力学特性等方面对降雨影响边坡稳定性的机制进行了深入研究。

在渗流理论方面，Richards方程被广泛用于描述非饱和土中的水分运动。该方程考虑了土体的饱和度、渗透系数等因素与基质吸力的关系，能够较为准确地模拟降雨入渗过程中水分在土体中的运移。随着数值计算技术的发展，有限元、有限差分等方法被应用于求解Richards方程，从而实现对边坡渗流场的数值模拟。通过模拟不同降雨强度、降雨历时条件下边坡内部的渗流场变化，研究者们发现降雨入渗会导致边坡孔隙水压力升高，特别是在坡体浅层区域，孔隙水压力的升高更为明显。

降雨还会对边坡土体的力学特性产生显著影响。含水量的增加会使土体的重度增大，从而增加下滑力；同时，土体的抗剪强度会降低，这主要是因为水分的增加会减小土颗粒之间的有效应力，削弱颗粒间的摩擦力和粘聚力。一些室内试验研究表明，土体的抗剪强度参数（粘聚力和内摩擦角）会随着含水量的增加而呈现出非线性的下降趋势。通过对不同土质边坡在降雨作用下的力学响应进行分析，学者们建立了考虑降雨影响的边坡稳定性分析模型。

1.2.3边坡稳定性研究

边坡稳定性分析方法是研究边坡稳定性的核心内容之一。经过多年的发展，已经形成了多种分析方法，包括极限平衡法、数值分析法、可靠性分析法等。

极限平衡法是最早发展起来且应用最为广泛的方法之一。它基于摩尔-库仑强度准则，通过假设滑动面的形状和位置，将边坡土体划分为若