西安中交公路岩土工程有限责任公司 陕西西安 710075
摘要：近几年，随着我国大规模的基础建设发展，山区公路建设也经历跨越式发展，在公路建设中形成大量高边坡，存在产生滑动变形的隐患，因此根据相关勘察资料对高边坡稳定性进行正确分析，指导治理工程设计，确保边坡稳定具有重要意义。本文以某路堑高边坡为例，利用Geo-slope/W软件对削坡后边坡稳定性进行计算分析，并提出合理的削方及处治方案。
关键词：Geo-slope/W、高边坡、稳定性分析
一、引言
高边坡稳定性分析是确定边坡是否处于稳定状态、是否需要对其进行加固与治理措施、防止高边坡发生滑动破坏的重要决策依据。到目前为止，边坡稳定性分析评价方法经历了3个阶段，即传统的定量分析评价方法阶段、定性分析方法阶段和目前的综合评价方法阶段。在定量分析方法中的确定性分析方法主要包括极限平衡分析法和数值分析方法。极限平衡分析法比较有代表的分析软件就是加拿大 GEO-Slope公司研制GEO-Slope 软件包中的 Slope /W 程序。下面通过某路堑高边坡工程实例分析，利用Geo-slope/W软件对削坡后边坡稳定性进行计算分析，并提出合理的削方及处治方案，确保边坡稳定。
二、边坡工程地质条件
2.1工程概况
该路堑位于龙门县龙城境内，于拟建高速公路测设里程K431+230～K431+730处，总长约500m，最大开挖高度为52.1m。该处路线走向约178°，坡向88°。
2.2地层岩性
根据工程地质勘察报告及现场调查，该深挖方路段地层主要为第四系全新统残坡积（Q4el+dl）粉质黏土，石炭系下统大塘阶测水组（C1dc）全～强风化砂岩、页岩及灰岩。
2.3水文地质条件
区内地下水主要为基岩裂隙水，基岩裂隙水赋存于砂岩的风化带及节理裂隙中，连通性较好，主要接受大气降水补给，以沿裂隙渗流形式或受地形切割排出地表，边坡地段位于山体斜坡处，坡面稍陡，局部成脊状，受地形影响，地下水补给与排泄快，水量贫乏，降雨季节，坡面易形成短暂径流，迅速经地表流向坡脚沟谷排出，局部顺裂隙出露成泉。由于坡面植被较发育，故径流对坡体冲刷作用较弱。勘察期间未见地下水。
三、路堑两阶段施工图设计方案
该边坡共设九级坡，一～八级坡高6.0m，九级坡高4.1m，除四、八级平台宽度为10m，其余平台宽度均为4.0m；一～七级坡坡率1:1.25，八、九级坡坡率为1：1.50；各级坡采用人字形骨架植草防护。设计方案见下图：
图3 开挖正常工况下稳定性系数及滑面图
图4 开挖非正常工况下稳定性系数及滑面图
通过Geo-slope/W软件数值计算，该路堑开挖后，在正常工况下稳定性系数为1.568，在非正常工况下稳定性系数为1.051。
五、边坡开挖后稳定性评价
根据工程的重要性及《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）将正常工况下安全系数综合取定为1.25，非正常工况Ⅰ下安全系数取定为1.15，并依安全系数为标准，将稳定系数划分为四个区间：当稳定系数K≥1.15为稳定，1.15＞K≥1.05基本稳定，1.05＞K≥1.0为欠稳定，K＜1.0为不稳定。
从计算结果看出，开挖后的边坡在天然状态下处于稳定状态，在饱和状态下处于基本稳定状态，边坡的安全储备不能满足该拟建公路的设防要求，对公路安全运营不利，必须采取防治措施。
六、建议防护方案
该边坡岩土体属于易滑地层，根据附近边坡工程地质类比及相关工程经验，提出本边坡的防护方案建议。
（1）边坡坡型、坡率
边坡共设九级坡，一～八级坡高6.0m，九级坡高4.1m，除四、八级平台宽度为10m，其余平台宽度均为4.0m；一～七级坡坡率1:1.25，八、九级坡坡率为1：1.50。
（2）防护措施
二、三、五、六级坡采用锚杆（索）框架支护（固脚强腰），其他各级坡采用人字形骨架植草防护，对所有边坡平台进行防水封闭。
（3）排水措施
因坡顶汇水面积大，在坡口线5m外设置截水沟；在每级平台上设置排水沟，并完善坡面其他排水设施。
七、结论
本文以某路堑高边坡为例，以Geo-slope/W软件对边坡稳定性进行数值模拟分析，通过计算其位移云图及稳定性系数，得出以下结论：
（1）通过数值分析，该路堑开挖后，在正常工况下稳定性系数为1.568，处于稳定状态，在非正常工况下稳定性系数为1.051，处于欠稳定状态。
（2）根据极限平衡法的Slope /W程序说明进行边坡稳定性分析是有效的分析手段。通过此算法可以看出边坡的稳定性符合实际计算要求，为防护工程提供重要的设计参数。
（3）通过分析研究路堑边坡稳定性，以科学及合理的分析方法与加固技术来防止边坡失稳等灾害发生，从而有效地保障了工程建设的顺利进行、保护了人民生命和财产安全。
参考文献：
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论文作者:李永勤,寇凯
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/5/8
标签：稳定性论文; 工况论文; 稳定论文; 系数论文; 裂隙论文; 方法论文; 地下水论文; 《防护工程》2019年第2期论文;