降雨作用下铁路砂岩夹泥岩边坡稳定性分析与支护措施研究
于英霞1，孙倩毅1，金春龙2，李文杰1
（1.河南科技大学 土木建筑学院，洛阳 471000； 2. 中铁十五局集团第一工程有限公司，西安 710018）
摘要:针对川东地区强降雨诱发砂岩夹泥岩边坡易滑动的工程难题，探究坡率与降雨耦合作用下的非饱和渗流-变形响应机理并提出有效支护措施，对保障铁路运营安全具有重要意义。以西渝高铁葫芦坝特大桥沿线边坡为背景，基于MIDAS软件建立非饱和渗流-应力耦合数值模型，通过设定不同坡率与降雨条件等多组工况，系统分析边坡孔隙水压力、水平位移及稳定性系数的演化规律，揭示其失稳机理并提出针对性支护方案。研究结果表明：（1）边坡对降雨响应具有显著空间异质性，坡顶孔隙水压力变化最为剧烈，坡脚易饱和且水平位移最大，为潜在滑移突破口。（2）坡率越陡、降雨强度越大、历时越长，边坡孔隙水压力与位移响应越显著，稳定性系数下降速率越大。降雨强度90mm/d历时1d与强度20mm/d历时7d两种条件下，坡率1:1边坡坡脚趋近饱和，水平位移超出30mm限值，安全系数低于1.25。（3）均匀型降雨因持续入渗在短期内对边坡稳定性影响更为直接，间歇型降雨在长期累积效应下会导致更显著的强度劣化，使得边坡最终稳定系数更低。（4）锚杆框架梁支护效果优于抗滑桩加锚杆支护，安全系数提升至1.56，最大水平位移控制在14.08mm。研究明确了砂岩夹泥岩边坡在降雨作用下的失稳机制与关键阈值，为类似地质条件下铁路边坡的设计与防护提供了理论依据与工程参考。
关键词:铁路边坡；稳定性分析；支护措施；数值仿真；砂岩夹泥岩边坡；降雨入渗；坡率
中图分类号:U213.13 文献标识码:A DOI: 10.13238/j.issn.1004-2954.202512290003