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第５１卷第５期山西建筑Ｖｏｌ．５１Ｎｏ．５
２０２５年３月Ｍａｒ．２０２５·７１·
ＳＨＡＮＸＩＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ
１０．１３７１９／ｊ．ｃｎｋｉ．１００９－６８２５．２０２５．０５．０１４
ＤＯＩ：
缓坡顺倾红层路堑边坡破坏模型试验研究★
周锋，蒲黍眥，王海勇
（中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司，贵州贵阳５５００８１）
摘要：为研究缓坡顺倾红层路堑边坡的致灾机理，采用基于颗粒流模型的相似材料和双向正梯形（前视）模型装置，针
对缓坡顺倾红层路堑边坡，在干湿循环、浸水软化和路堑开挖工况模拟条件下进行物理模型试验，展现其变形破坏过程，
分析其在开挖卸荷及强度劣化下的变形破坏演化过程。模型试验结果表明：路堑开挖后，坡体卸荷效应明显，前部出现
楔形体破坏，后缘拉裂缝逐渐扩大，随着干湿循环的进行，坡体首先沿上层泥岩软弱层滑移，并牵引着坡体后缘继续发生
拉裂，随后滑裂面延伸至下层泥岩软弱面，由此发生大规模滑坡，滑面呈步进台阶状，缓坡顺倾红层路堑边坡致灾机理主
要体现为红层软岩在岩层面顺倾条件下历经开挖卸荷和水岩耦合的成灾作用过程而呈现松弛劣化和水敏劣化的灾变演
化规律。
关键词：顺倾红层路堑边坡；模型试验；松弛劣化；水敏劣化；坡体开挖
＋１００９－６８２５（２０２５）０５－００７１－０８
中图分类号：ＴＵ４１３．６２文献标识码：Ａ文章编号：
０引言段、岩体蠕变阶段和边坡破坏阶段。
作为认识边坡致灾机理的有效手段，相似模型试
红层软岩主要为红层中的泥岩、页岩、粉砂质泥
验在实际工程中经常被采用。根据前人不断地实践，
岩等泥质岩。红层软岩成岩时间短、岩体强度低、
得到了选择相似材料的经验，即选取具有“高容重、
工程地质性质较差；对水具有特殊的敏感性，具透
低强度、低弹模和可变内摩擦角”的材料作为相似
水性弱、亲水性强、遇水膨胀、浸水后岩体强度软
材料，一般选择重晶石粉、硅藻土、砂等为骨料，选
化、失水后易崩解等特征。在红层软岩地区修建公
路、铁路等工程建设项目时，各类开挖路堑边坡岩择石膏、水泥、松香等为胶结物，采用海盐、蒙脱石
体塌滑、风化剥蚀等灾害问题十分突出。红层路堑粉等作为分层材料，其他材料如铁粉、石英砂等可
边坡可分为近水平、顺倾、反倾和近直立四类，顺倾以作为调节重度和弹性模量的辅助材料［７－１１］。在
红层路堑边坡指层面倾向指向坡面的边坡，角度一模型试验的实际开展过程中，可以发现室内滑坡模
般在１０°～８０°，其中以缓坡顺倾（岩层倾角小于坡型能够直观、全面的观察到变形破坏的过程，是研
［１２］
度）红层路堑边坡出现的问题居多且比较复杂。红究滑坡机理的重要手段之一。范宣梅等通过底
层地区大量的道路交通工程建设迫切需要搞清楚部摩擦型模型试验再现了天台乡滑坡的变形破坏，
［１３］
此类边坡变形破坏机制，以提供有效的灾害防治技
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