大内高速深挖路堑边坡稳定性分析

乜 料大内高速深挖路堑边坡稳定性分析汪鑫(重庆大内高速公路有限公司，重庆400000)摘 要:在高速公路建设中对边坡进行稳定性验算并合理选择边坡防护措施是一项必做的施工步骤，我 们需时刻保持如履薄冰的状态对待边坡治理工作，切实强化对边坡稳定性的分析，保证施工生产安全，有效 防治二次灾害的发生。安全责任无小事的理念，做好公路边坡防治工作对国家公路建设具有重大的经济和

现实意义。本文以大足至内江高速公路工程为实例，对其中的路堑高边坡，应用表解法对边坡进行分析。结 果表明，其路堑路堤边坡整体稳定。关键词：边坡稳定性;条分法；深挖路堑

刖吞> A文章编号：2095 -4085(2020)01 -0112 -02可简化为表解法，圆心位置的确定是采用国际通用的

随着我国高速高速网络日趋完善，四通八达，公

36。法(此结果算出的稳定系数应与实际相比适当增

大)。计算示意如图1。路建设时期随之带来的工程问题也层出不穷，其中路 基边坡的稳定性问题成为中外专家学者研究的重要课 题。公路边坡的稳定性计算理论和判别依据的选择直 接关系到高速建设工程中的质量安全，计量计价，责 任成本和之后的养护管理等等因此，我们需时刻

保持如履薄冰的状态对待边坡治理工作，切实强化对

边坡稳定性的分析，保证施工生产安全，有效防治二

次灾害的发生。安全责任无小事的理念，做好公路边 坡防治工作具有重大的经济和现实意义。2圆弧法边坡稳定性分析2. 1圆弧滑动面理论针对边坡稳定性评价的方法已有多种理论，各有 优缺点，学术界大致对方法分为定性分析和定量分析

图1边坡稳定性分析(表解法)计算示意图表解法稳定系数K的计算式为：(1)两种，在目前国际边坡分析领域上对验算黏性土坡稳 定性的首选方法是定量分析法中的其中一种，圆弧 法。此外，比如有限元建模方法也应用非常广泛⑵，

(2)将划分好的土条高度a,宽度b及弧长厶换

算成需要计算边坡高度H的一个数学函数，即Q二

实践表明，用粘性土填筑的路堤，边坡滑坍时的破裂

JH, b二阴,L二入H,式中：H为边坡高度，m； c为

面形状为曲面，为简化计算，通常假设为一圆弧状滑 动面。本文选用的就是圆弧法中条分法来验证边坡稳

土的粘聚力，好曲/为土的内摩擦系数，/二培0； y为

土的容重(KN/n?)； K为稳定系数。A、B为取决于 边坡几何尺寸的系数：定性。2. 2圆弧滑动面的表解法计算步骤使用圆弧法的前提是满足滑动体的力学平衡条 件，求出的稳定安全系数是抗滑力矩与滑动力矩的比

A =工妙, = 入

工 ^Ssina ' 工 Rsinaob⑵(3) 根据计算，A、B的取值根据路基边坡坡度

的变化而变化，不同边坡坡度下，滑动圆弧不同试算 圆心所对应的A、B值，计算时可直接查表⑷。值，通过重复计算不同半径圆弧所得的系数，提取最

小值，之后再与容许稳定系数相比，看是否符合稳定 条件。表解法计算步骤如下⑶。(4) 取值时，可根据地址勘察报告、当地岩土

性质、抗剪抗压强度指标、土体泊松比、有无软弱围 岩、建设公路等级和地区气候特点及个人工程经验综(1)对于均匀介质，直线型边坡滑动面通过坡

脚，坡顶为水平延伸到无限远时，稳定性验算条分法

・112・合考虑⑸。一般容许稳定系数K二1. 25〜1. 50o当

计算K^VK时，则应采取相应的防护措施及改变施 工方法，如放缓边坡，更换填料，修筑护面墙等。3工程实例3. 1工程概况大内高速(重庆段)起于渝蓉高速公路大足西

互通与三驱枢纽互通之间的黄桥村附近，设黄桥枢纽 互通与渝蓉高速相接。接四川内江至南溪高速公路的 内江至大足段，路线全长31. 124km。3. 2工程条件3. 2. 1 地形地貌K7 +460〜K7 + 800深挖路堑段纵轴线设计高程

408. 322〜408. 956mo路段区属剥蚀丘陵地貌。在 道路的右侧将形成最高约为37. 17m的挖方边坡，左 侧将形成最高约为33. 74m的挖方边坡(如图2)。图2 K7 + 460〜K7 + 800深挖路堑段工程地质剖面图3. 2. 2 地质构造本区出露的地层有侏罗系上统遂宁组(珈), 第四系残坡积(0?也)，其特征及分布由老到新分述 如下。(1) 侏罗系上统遂宁组泥岩(bn)：紫红色,

主要由粘土矿物组成，含少量砂质。泥质结构，中厚

层状构造，强风化段裂隙发育，岩体破碎，质软，强 风化厚度2. 1〜5. 8m, 土石工程分级为三级硬土。(2) 第四系全新统坡残积层(&+〃)：粉质粘

土：褐红色。可塑。干强度韧性中等，稍有光泽，无 遥振反应。局部含少量泥岩碎石，主要分布于缓坡地

带。3. 3边坡稳定性分析本工程实例中的路堑高边坡开挖段，开挖高度最 大值是37. 17 m,放坡坡率1：1,现对其进行稳定性

验算。已知条件：最大开挖深度H = 31. 17m, d> =

30°, c=58kPa, y=20KN/m3,边坡坡度角 0 二 45°,C =0. 577 27 $8故/二 t帥二培30；屈 p5. x37. 17 二0. 062。通过查表及根据上诉公式计算，得出:表1表解法计算K值结果表心项4QiQi030405A2. 341. 871. 571. 401. 24B5. 796. 006. 577. 508. 80K1. 711. 451. 311. 271. 26根据《公路路基设计规范》，边坡抗滑稳定系数

应在K=l. 25〜1. 50的要求范围之内，经查表计

算，本实例中深挖路堑段最小抗滑稳定系数Kmm = 1.

26 >1. 25,略大于容许系数，所以该边坡满足边坡 稳定性要求。4结论和建议(1) 大内高速公路K7 +460 〜K7 +800深挖路堑

段边坡，采用的条分法中的分支表解法计算求解，查 表算出边坡抗滑稳定系数为1・26,数据说明施工后 边坡处于安全稳定状态，但毕竟表解法数据的准确性

依赖于滑动圆弧半径细分的程度，而且算出的数据是

针对整体边坡考虑，这并不代表局部边坡安全可靠, 局部仍有可能在通车运营后发生塑性变形，所以建议

本路段边坡采用混凝土骨架植草护坡，确保边坡在今 后公路运营期不发生失稳。(2) 根据本工程概况及地址勘察报告显示，水

文气象对该路段稳定性影响较大，故路堑边坡坡顶建 议设置截水沟和排水沟，遇发生裂隙，破碎等特殊部

位时应在坡脚设置重力式挡土墙作加强抗滑力的措施

或者改变放坡率，更加能保证其稳定性。参考文献：[1] 杨泰华.边坡稳定性方法综述[J]. 土木建筑教育改

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