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本文依托国家自然科学基金项目(No.51374042),以广西柳州至南宁高速公路改扩建工程炭质页岩路堑边坡为研究对象,采用离心模型试验与数值分析相结合的研究方法,开展含软弱夹层的炭质页岩路堑边坡稳定性研究,取得如下主要研究成果:(1)随着离心加速度的增加,含软弱夹层的炭质页岩路堑边坡坡顶的竖向位移有明显增大,坡顶监测点竖向位移整体变化趋势相同,均呈现阶梯形。在离心机加速度由0g增加到30g过程,含软弱夹层炭质页岩路堑边坡的水平位移明显增大;在离心加速度稳定在30g时,边坡的水平位移变化不明显;随着离心加速度继续增大达到60g过程中,边坡的水平位移也随之有所增大,当加速度达到60g时,边坡坡面监测点水平位移值发生突变,可以判断在离心加速度达到60g时,含软弱夹层的炭质页岩路堑边坡存在滑移失稳,使得坡面监测点的水平位移发生突变现象。(2)通过强度折减法得到炭质页岩路堑边坡的变形破坏模式,当炭质页岩路堑边坡中不含有软弱夹层时,边坡整体发生张裂-滑移破坏;当炭质页岩路堑边坡含有倾斜软弱夹层时,倾斜夹层上方的坡体会沿着夹层方向发生块体滑移破坏,而倾斜夹层后方坡体会形成弧形滑坡;当炭质页岩路堑边坡含有水平软弱夹层时,边坡沿水平软弱夹层发生平推式滑移破坏;当炭质页岩路堑边坡中含有两种(倾斜、水平)软弱夹层时,倾斜夹层上方区域呈块体滑移,而水平软弱夹层与倾斜软弱夹层之间的坡体呈平推式滑移。(3)炭质页岩路堑边坡塑性区分布、最大水平位移、安全系数受软弱夹层的粘聚力、内摩擦影响很明显。随着软弱夹层粘聚力、内摩擦角逐渐降低,炭质页岩路堑边坡塑性区分布越来越明显,范围也随之扩大,炭质页岩路堑边坡最大水平位移发生的位置也随之改变,由开始出现在水平软弱夹层附近渐渐地转变至倾斜软弱夹层处,且最大水平位移值也增加很明显,炭质页岩路堑边坡的安全系数也随之明显降低。