（安徽省綜合交通研究院股份有限公司，安徽合肥市，230000） 魏 遠(yuǎn)

（安徽省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院院股份有限公司，安徽合肥市，230000） 汪 剛

某公路位于皖南丘陵山區(qū)，區(qū)域地勢(shì)總體自西向東逐漸增高，沿線地形起伏較大。項(xiàng)目K13+305～K13+405 右挖方邊坡設(shè)計(jì)最大挖深30.91m，總體開挖長(zhǎng)度100m。原始地形起伏較大，植被茂密，自然坡上緩下陡。邊坡地層巖性從上往下分別為碎石土、強(qiáng)～中風(fēng)化變質(zhì)砂巖。碎石土約3.5～7.5m，其下為強(qiáng)風(fēng)化變質(zhì)砂巖，厚為5.0～8.0m，下伏為中風(fēng)化變質(zhì)砂巖，自然邊坡坡度約為34°，現(xiàn)在邊坡整體穩(wěn)定。因公路建設(shè)需要，對(duì)自然邊坡經(jīng)切削后，需進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析，并對(duì)邊坡進(jìn)行加固設(shè)計(jì)。

1 邊坡地質(zhì)概況

K13+305～K13+405 右挖方邊坡，現(xiàn)狀邊坡坡度30～35°，切坡坡向210°，現(xiàn)狀邊坡穩(wěn)定，未見崩塌、滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象。邊坡巖性為志留系中上統(tǒng)太平群細(xì)砂巖、粉砂巖，石英砂巖，基巖大部裸露，地表覆蓋厚度較大，碎石土層約3.5～7.5m，其下為強(qiáng)風(fēng)化變質(zhì)砂巖，層厚5.0～8.0m，下伏為中風(fēng)化變質(zhì)砂巖。

路線走向299°，巖層坡向337°∠62°，發(fā)育三組節(jié)理：節(jié)理1：25°∠74°,節(jié)理2：280°∠84°,節(jié)理3：37°∠80°,節(jié)理4：162°∠57°。

赤平投影分析：路塹邊坡為反傾邊坡，節(jié)理1和節(jié)理2 與巖層成反傾，節(jié)理3 與節(jié)巖層成大角度相交，邊坡整體穩(wěn)定，因節(jié)理裂隙較發(fā)育，節(jié)理1 和節(jié)理2、節(jié)理3和層理面分別組成楔形體，且強(qiáng)風(fēng)化層較厚，可能發(fā)生局部楔形體滑動(dòng)[1]。K13+305～K13+405結(jié)構(gòu)面赤平投影圖如圖1所示。

圖1 K13+305～K13+405結(jié)構(gòu)面赤平投影圖

2 邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

邊坡穩(wěn)定性計(jì)算是野外調(diào)查級(jí)室內(nèi)（外）試驗(yàn)基礎(chǔ)上，了解邊坡巖性組成及力學(xué)參數(shù)，結(jié)合所在區(qū)的形特征和與路塹關(guān)系，分析邊坡基本變形特征、范圍和破壞模式，運(yùn)用極限平衡原理，計(jì)算邊坡的穩(wěn)定系數(shù)。本次計(jì)算理論主要采用《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D30-2015）中推薦的簡(jiǎn)化Bishop分析法[2]。

2.1 計(jì)算參數(shù)的選定

該邊坡計(jì)算參數(shù)主要依據(jù)地勘資料提供參數(shù)，勘察中做好邊坡結(jié)構(gòu)面的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查工作，現(xiàn)場(chǎng)確定結(jié)構(gòu)面的軟、硬類型、結(jié)合程度及裂隙發(fā)育程度，選取有代表性巖石做抗壓試驗(yàn)，同時(shí)進(jìn)行相關(guān)的反演分析，綜合得出巖體參數(shù)如表1[3]。

表1 巖土力學(xué)參數(shù)

2.2 邊坡設(shè)計(jì)坡率

K13+305～K13+405右挖方邊坡設(shè)計(jì)最大挖深30.91m，根據(jù)地層巖性，通過周邊地區(qū)路塹邊坡調(diào)查，采用工程類比法，本次初步擬定分為四級(jí)邊坡，第一、二級(jí)邊坡高度為8m，坡率為1：0.75,第三級(jí)邊坡高度8m，坡率為1：1.00，第四級(jí)邊坡高度為7.1m，邊坡坡率為1：1.50。

2.3 計(jì)算工況的選定

根據(jù)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D30-2015）規(guī)定，邊坡穩(wěn)定性計(jì)算應(yīng)分為以下三種工況：①正常工況：邊坡處于天然狀態(tài)下的工況；②非正常工況Ⅰ：邊坡處于暴雨或連續(xù)降雨?duì)顟B(tài)下的工況；③非正常工況Ⅱ：邊坡處于地震等荷載作用狀態(tài)下的工況。本次計(jì)算主要進(jìn)行正常工況及非正常工況Ⅰ下的兩種工況的計(jì)算。

2.4 定性驗(yàn)算

根據(jù)邊坡的切割形態(tài)的工點(diǎn)勘察資料選取K13+344斷面作為典型計(jì)算斷面，建立相應(yīng)模型，對(duì)邊坡不同工況下，加固前后穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算，具體計(jì)算模型如圖2[4]。

圖2 分步開挖（正常工況）

通過對(duì)邊坡進(jìn)行分級(jí)開挖工況分析如圖3[5]，邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)在逐步下降，潛在滑塌范圍也是逐步增加，計(jì)算結(jié)果顯示，邊坡全部開挖后穩(wěn)定性系數(shù)降低至1.209，邊坡整體穩(wěn)定性較好。暴雨工況下邊坡的整體穩(wěn)定性系數(shù)為1.178。鑒于邊坡節(jié)理裂隙發(fā)育嚴(yán)重，存在兩組楔形節(jié)理，強(qiáng)風(fēng)化層開挖后不支護(hù)，長(zhǎng)時(shí)間可能產(chǎn)生局部垮塌，因此對(duì)第3級(jí)強(qiáng)風(fēng)化層采用錨桿框架加強(qiáng)支護(hù)，錨桿長(zhǎng)度為9m，設(shè)計(jì)錨固力為150Kn/m，經(jīng)計(jì)算支護(hù)后邊坡安全系數(shù)提升至1.225，滿足規(guī)范要求[6~8]。

圖3 支護(hù)前后（暴雨工況）

3 結(jié)語

運(yùn)用結(jié)構(gòu)面赤平投影分析，該邊坡為反傾邊坡，節(jié)理1 和節(jié)理2 與巖層成反傾，節(jié)理3 與節(jié)巖層成大角度相交，邊坡整體穩(wěn)定，因節(jié)理裂隙較發(fā)育，節(jié)理1 和節(jié)理2、節(jié)理3 和層理面分別組成楔形體，且強(qiáng)風(fēng)化層較厚，邊坡強(qiáng)風(fēng)化層可能發(fā)生局部楔形體滑動(dòng)。