山區(qū)復(fù)雜地形條件下高填方邊坡穩(wěn)定性研究

雷靖學(xué)

（貴州虎峰交通建設(shè)工程有限公司，貴州貴陽 550018）

山區(qū)復(fù)雜地形條件下高填方邊坡穩(wěn)定性研究

雷靖學(xué)

（貴州虎峰交通建設(shè)工程有限公司，貴州貴陽 550018）

山區(qū)地形比較復(fù)雜，為了提升邊坡的穩(wěn)定性，需要及時對地形條件進行分析。在本次研究中將以開陽至息烽高速公路為基礎(chǔ)，對山區(qū)復(fù)雜地形條件下高填方邊坡穩(wěn)定性的具體設(shè)計進行分析。

山區(qū)地形；高填方邊坡；穩(wěn)定性

1　工程概況

在本次研究中以開陽至息烽高速公路為基礎(chǔ)，該公路是《貴州省高速公路網(wǎng)規(guī)劃》的重要階段，起點和擬建的蘭海國高遵義至貴陽擴容工程交叉，終點和蘭海高速遵義至貴陽路段交叉，同時粘結(jié)擬建的黔西高速公路。本路段有7座小涵洞，一座20 m跨度的分離式橋，一個800 m長的雙向4車道隧道，兩處大挖方邊坡，兩處大填方邊坡。

2　整體穩(wěn)定性設(shè)計

2.1支擋體系應(yīng)力設(shè)計

在不同的填方區(qū)域和砌墻設(shè)計前，巖土本身的應(yīng)力結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)變化，根據(jù)有限元計算分析基礎(chǔ)可知，Plaxis有限軟件根據(jù)不同的巖體容量設(shè)計形式能計算出不同深度的有效應(yīng)力，根據(jù)不同巖層力學(xué)結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計要求，要及時計算出壓力系數(shù)，最終得出水平向應(yīng)力。支擋結(jié)構(gòu)施工結(jié)束后，在數(shù)值模擬過程中考慮到共同作用的要求，支護體系會發(fā)生變化，整體位移過程中，由于軟土層出現(xiàn)比較大的變化，在土層設(shè)計中，墻趾回填鎮(zhèn)壓區(qū)下臥深厚軟土層，沉降較大，同時堆填體外側(cè)有明顯土體隆起發(fā)生。根據(jù)變形量可知，為了減少限制性因素的影響，在地表沉降設(shè)計階段，必須對位移分布情況和墻體系進行分析，保證塔基的穩(wěn)定性。具體穩(wěn)定性設(shè)計如下：

在數(shù)值模擬設(shè)定階段，受到施工荷載和支護結(jié)構(gòu)的影響，整個應(yīng)用體系發(fā)生了不同程度的變化，在巖體作用的影響下，需要對抗剪指標進行分析，結(jié)合設(shè)計比例的要求，減少體系失穩(wěn)的發(fā)生幾率。通過起始點和破壞點抗剪度的比較，要對最終穩(wěn)定性的安全系數(shù)進行全面有效的分析。支護體系結(jié)束之后，需要及時對墻體整體傾斜度進行控制，對于存在明顯隆起的部位必須及時采取措施，避免出現(xiàn)下沉的現(xiàn)象。

2.2穩(wěn)定性分析方法

在本次研究中應(yīng)用ReSSA3.0對路基穩(wěn)定性指標進行分析，由于不同的指標設(shè)計要求不同，可以采用簡易設(shè)計形式，在已有的基礎(chǔ)上，優(yōu)化垂直設(shè)計比例。破壞模式存在不同程度的滑動的現(xiàn)象，在內(nèi)外穩(wěn)定性的要求下，需要及時對平衡思想的穩(wěn)定性進行分析，由于簡化處理方式和邊坡穩(wěn)定性設(shè)計存在差異性，需對幾何特征和參數(shù)進行比較，確定有效的分析方式。

3　計算結(jié)果分析

在不同的施工工期內(nèi)，由于安全系數(shù)對方坡穩(wěn)定性會造成影響，工作人員必須對應(yīng)用參數(shù)進行比較，考慮到斷面安全設(shè)計形式的限制和要求，填筑結(jié)束后，在最后設(shè)計階段，要及時對施工穩(wěn)定性進行對比。優(yōu)化設(shè)計本身比較特殊，經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計后，安全系數(shù)會出現(xiàn)不同程度的變化，為了滿足規(guī)范標準的要求，不同的斷面要強化設(shè)計比例，根據(jù)邊坡右側(cè)水平位移的比較，及時對斷面結(jié)構(gòu)進行分析。

在初步方案設(shè)計過程中，考慮到整體穩(wěn)定的影響，要合理應(yīng)用加密技術(shù)，保證長度和初步設(shè)計一致，保持不變。如果僅僅對路基下部的間距進行調(diào)整，按照Bishop的穩(wěn)定性設(shè)計方案可知，路基穩(wěn)定性能滿足設(shè)計要求。此外為了保證高速公路路基的可靠性，必須及時對現(xiàn)有的應(yīng)用方案進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。在最終設(shè)計過程中，可以適當(dāng)調(diào)整間距或者長度，為了防止路面出現(xiàn)不均勻沉降的情況，要保證預(yù)應(yīng)力的集中性，將路基下部的加筋層進行調(diào)整，根據(jù)具體設(shè)計方案對其進行比較。加筋層的路基安全系數(shù)如表1。

在穩(wěn)定性分析過程中，針對復(fù)雜的山區(qū)，要適當(dāng)調(diào)整填方壓實度，必要時采取有效的規(guī)范處理方式，對加固處理格局進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。由于特殊的加固措施比較多，在應(yīng)用過程中采用合成材料能最大限度的提升路基的穩(wěn)定性和安全系數(shù)。邊坡穩(wěn)定性設(shè)計起到重要的作用，只有完善穩(wěn)定性控制指標，才能在山區(qū)復(fù)雜的條件下保證設(shè)計的有序性。尤其是加筋結(jié)束后，路基會存在應(yīng)力集中的現(xiàn)象，如果形體出現(xiàn)破壞，在邊坡設(shè)計階段，可以采用圓弧法對其進行穩(wěn)定性設(shè)計。施工時應(yīng)注意保證墻基有一定入巖深度，并保持該部位附近巖體完整。

表1　加筋填方路基的安全系數(shù)分析

4　結(jié)束語

混凝土擋墻作為支護結(jié)構(gòu)的重要方式，在應(yīng)用過程中，需要及時對限制位移和塔基穩(wěn)定性進行分析，考慮到安全系數(shù)的要求，建立有效的支護系統(tǒng)。在墻后填土和施工操作階段，定向荷載力比較大，為了保證巖土的穩(wěn)定性，要及時對應(yīng)力結(jié)構(gòu)進行比較，優(yōu)化設(shè)計案例。在構(gòu)造區(qū)域內(nèi)，要注意保證巖土的完整性。設(shè)計人員必須對穩(wěn)定性設(shè)計引起重視，優(yōu)化設(shè)計比例，只有保證完整性設(shè)計的有序性，才能達到理想的設(shè)計標準。

［1］ 李新旺，甘鵬山，李國昌，蔣川.山區(qū)復(fù)雜地形條件下高填方邊坡穩(wěn)定性分析［J］.路基工程，2015，（5）：32-37.

［2］ 邢月龍，朱天浩，沈愷倫，歐曉暉.復(fù)雜地形條件下高填方及其支擋結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性分析［J］.電力建設(shè)，2011，（3）：20-23.

［3］ 任仁.復(fù)雜地形條件下高填方路基穩(wěn)定性三維有限元分析［J］.公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2011，（5）：75-78.

［4］ 蔣堃，徐超.復(fù)雜地形條件下填方路基穩(wěn)定性分析與設(shè)計［J］.長江科學(xué)院院報，2014，（3）：142-146.

U418.9

C

1008-3383（2016）10-0034-02

2016-04-18

雷靖學(xué)（1987-），男，貴州貴陽人，助理工程師，主要從事公路現(xiàn)場研究。