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本文以郴州地区边坡开挖条件下的煤系地层岩土体为研究对象,在实地调查的基础上,分析了煤系地层人工开挖边坡的变形破坏机理及影响因素,总结出煤系地层开挖边坡的主要破坏模式、破坏机理及影响因素。分析认为:煤系地层岩土体特殊的工程特性、人为扰动及降雨是煤系地层开挖边坡破坏的主要影响因素。通过室内不固结不排水三轴试验(UU)研究了煤系土的含水率对其抗剪强度的影响,得出了煤系土抗剪强度同含水率之间的关系。结果表明:当煤系土含水率低于20%时,随着含水率的增加,抗剪强度降低幅度较小。当含水率高于20%时,煤系土的抗剪强度随着含水率的增加大幅降低通过对各向等压预固结的煤系土试样进行固结排水三轴试验(CD)研究了应力释放对煤系土抗剪强度的影响,结果表明:单纯的应力释放对煤系土抗剪强度影响较小,远不及含水率对其抗剪强度的影响。通过室内干湿循环与环境扫描电镜试验(ESEM)研究了煤系地层的岩石风化特性及岩土体的微观结构。结果表明:炭质泥岩的风化主要集中在第一次干湿循环。其风化速度随干湿循环次数的增加呈减小趋势。根据煤系地层岩土体风化程度的不同,其微观结构存在明显差异。随着风化作用的不断发展,其密实程度显著降低,颗粒胶结变差、孔隙率变大、孔隙连通度增加。以郴州同心桥边坡加固工程为例,利用数值分析软件建立边坡不同施工阶段的有限元分析模型,得出了各阶段边坡的位移、剪应力分布及安全系数。分析认为:煤系地层开挖边坡加固应在开挖完成后最短的时间内完成,加固措施以边坡浅层加固为主。