第３７卷第２０期
１４２２ ０ １１年７月
山西建築
ｊｕ１．２０１１
文章編號
臨離高速深挖路塹土質高邊坡穩定性分析
張利民摘
董清志要：根據土工實驗取得邊坡土體強度指標，利用ｇｅｏｓｌｏｐｅ軟體對臨離高速公路邊坡最大高度為６１ｍ的土質高邊坡進
行穩定性分析計算，並確定合理的放坡坡率，為臨離高速公路高邊坡支護設計提供了依據，同時也對解決該地區土質高邊坡問題具有指導意叉。
關鍵詞：土質高邊坡，強度指標，穩定性分析
中圖分類號：ｕ４１６．１３文獻標識碼：ａ
臨縣至離石高速公路是《山西省高速公路網調整規劃》「三２邊坡穩定性計算
縱、十一橫、十一環」中西縱的重要組成部分，是山西省南北向幹採用極限平衡法，選用加拿大ｇｅｏ－ｓｌｏｐｅ公司研製的大型線公路的重要路段。路線全長７３．１ｋｍ，穿越晉西黃土高原區，地
岩土工程分析軟體軟體，進行邊坡穩定性計算。
形起伏大，沖溝發育，深挖路塹形成的高邊坡多，其中土質高邊坡共計１１５段，累計長達１８４６０ ｍ，邊坡高度在之間，有將近４５％的深挖段落邊坡高度大於４０ ｍ。土質高邊坡的穩
２．１計算模型及工況
選取具有典型代表性的ｚｋ２０＋２２１橫斷面作為計算斷面，建
立模型，進行計算，如圖１，圖２所示。計算分三種工況：１）天然狀定性評價以及邊坡坡率的確定是臨離高速公路勘察設計需要解
態；２）邊坡處於連續降雨的狀態；３）自然＋**荷載作用狀態。本
決的重要問題。本文選取具有代表的段
區域水平**係數：０．０５，豎向**係數
深挖路塹，根據勘察階段土工試驗結果得到的土體強度指標，利用ｇｅｏｓｌｏｐｅ軟體對其進行穩定性分析計算，為邊坡防護設計提供依據，同時也對解決該地區土質高邊坡問題具有參考價值。
２．２計算引數的確定
根據鑽孔取樣土工試驗資料，取天然狀態下ｑ 黃土重度ｙ：
１邊坡工程地質特徵
ｚｋ１９＋１００一ｚｋ２１＋１１０段深挖路塹位於山西臨縣境內，地處黃土覆蓋梁峁區，邊坡岩性由第四系中更新統（ｑ ）黃土及上第三系上新統（ｎ ）粉質粘土組成，屬土質邊坡，邊坡高度在２０ｍ一６０ ｍ之間。邊坡土體物理力學性質指標見表１。
表１邊坡土體物理力學性質指標
粘聚力ｃ＝３５ ｋｐａ，內摩擦角咖：２５。；＋ｐｌ粉質粘土重度粘聚力ｇ＝５０ ｋｐａ，內摩擦角咖＝２３。。
連續降雨條件土體引數參考鑽探過程中浸水樣品的試驗指標，取ｑ；。黃土重度粘聚力ｃ＝２ｏ ｋｐａ，內摩擦角 ＝１６。；
ｎａｉ＋粉質粘土重度粘聚力ｃ＝２５ ｋｐａ，內摩擦角
西＝１５。。
引數一２．３計算結果分析
１）按１：０．７５坡率放坡邊坡穩定性。
黃土紅粘土
ｏ．１８３５
５０ｌ２５
ｉ２３１
按１：０．７５的坡率每８ ｍ一級台階，並留設２ｍ寬馬道，每超
而且大大降低了高短陡路基開挖深度，提高了路５ 棚洞在公路高陡短邊坡中擴大應用範圍的討論和建議合多樣化設計，
１）通過計算確定抗滑樁埋深和錨索長度和根數可降低成本。基穩定性。３）認真考慮洞頂綠化作物對外露抗滑樁的視覺影響。
每２ ｍ×３ ｍ抗滑樁大概成本在１萬元左右，５股錨索成本在洞頂綠化作物不僅要考慮與周邊環境的協調，也要考慮遮擋外露
０＋１１８．７５一ｘｋ３１０＋１８５左線採用棚洞通７００ｍ左右，由於在棚洞施工中利用回填土可以隱蔽抗滑樁上抗滑樁的要求。ｘｋ３１
錨索橫樑，通過錨索和抗滑樁共同受力使抗滑樁由傳統意義上的過後，由於設計時結合了實際地形地貌，不僅降低了邊坡高度，而
懸臂受力變為簡支受力，完全可以達到山體穩定。合理計算抗滑且使棚洞成為了地方的一處亮麗風景。如果棚洞通過合理設計它將在以後高陡短邊坡施工中得到廣泛應用。
樁的埋深與錨索設定的根數和長度，使棚洞不受力，可大大優化降低成本，
棚洞結構尺寸和配筋，降低棚洞投資，擴大棚洞的應用範圍。２）參考文獻：
劉英樸，門玉明，藺興淼，等．錨桿抗滑樁內力計算的初引數完善抗滑樁、錨索和圍岩的共同受力體系，減弱棚洞的支護要求。［１］
法研究［ｊ］．水文地質工程地質就如隧道施工的新奧法一樣，由抗滑樁、錨索和圍岩的共同受力，十天高速公路《二道河棚洞設計說明書》［ｚ］．棚洞設計僅起到美觀作用，這樣不僅棚洞的外露側可以同地形結［２］
、收稿日期
作者簡介：張利民（１９７７一），男，碩士，工程師，山西省交通規劃勘察設計院岩土公司，山西太原
董清志（１９８３一），男，助理工程師，山西省交通規劃勘察設計院岩土公司，山西太原
０３００１２
０３００１２
爹 ７ｌ葷『張利民等：ｉ臨離高速深挖路塹土質高邊坡穩定性分析
２）按１：１坡率放坡邊坡穩定性。
１４３過２４ｍ設定８ｍ寬的卸荷平台的邊坡設計方案，在三種工況下按
考慮按１：１的坡率放坡，每８ｍ高設２ ｍ寬平台，每超過《公路路基設計規範》推薦的ｂｉｓｈｏｐ演算法計算，邊坡穩定安全係數
分別為：天然狀態下 ｉ＝１．００２，連續降雨條件下 ⅱ＝ｏ．５４５，自２４ ｍ設定一道１０ｍ寬的卸荷平台的邊坡設計方案，計算處在三然＋**狀態下 ⅲ＝ｏ．９５４，邊坡穩定性係數分布圖見圖３，圖４。
種工況下的邊坡穩定安全係數分別為：天然狀態下
連續降雨條件下 ⅱ＝０．７２８，自然＋**狀態下 ⅲ＝１．１７２。邊坡穩定係數分布圖見圖５，圖６。
圖１按１：０．７５坡率放坡計算模型
圖２按１：１坡率放坡計算模型
圖６工況ⅱ邊坡穩定性係數分布圖（二）
計算結果表明，按該設計方案，在正常工況和邊坡處於**荷載作用狀態的工況下，路塹邊坡穩定安全係數滿足規範要求，
但是連續降雨狀態下土體達到飽和時，路塹邊坡處於不穩定狀
態。事實上在連續降雨條件下把土體按飽和土體考慮是偏於保
守的，因此，只要做好排水和坡面防護，在連續降雨條件下，邊坡也是穩定的。
圖３工況ｉ邊坡穩定性係數分布圖（一）
３結語１）通過分析計算，臨離高速公路高度大於６０ ｍ的高邊坡按
處於欠穩定狀態，不能滿足《公路路基設計規範》對路塹邊坡穩定
１：０．７５的坡率進行邊坡設計時，邊坡是欠穩定的；而按１：１的坡
安全係數的要求。從結果中還可以看出造成邊坡不穩定的最主要因素是連續降雨條件下，土體抗剪強度降低，導致坡體穩定性變差。另外**對邊坡穩定性也有影響，但是由於本區域**加速度動峰值較小為０．０５，對邊坡的穩定性影響有限，沒有連續降
率進行邊坡放坡的同時做好排水設計，邊坡穩定安全係數可以滿足規範要求。２）專案所在區域（１臨縣、離石）影響土質邊坡穩定性
計算結果表明，按ｌ：０．７５坡率進行邊坡設計的情況下邊坡
的最主要因素是連續降雨。連續降雨條件下，雨水入滲，土體抗剪強度降低，導致坡體穩定性變差。另外**對邊坡穩定性也有
雨對邊坡穩定性的影響大。
影響，但是由於本區域**加速度動峰值較小，對邊坡的穩定性
影響有限，沒有連續降雨對邊坡穩定性的影響大。
參考文獻：
［２］錢家歡，殷宗澤．土工原理與計算［ｍ］．北京：中國水利水電
出版社。２００６．
公路路基設計規範［ｓ］．
一［４］楊春友．公路邊坡防護和加固技術探析［ｊ］．山西建築，
圖４工況ⅱ邊坡穩定性係數分布圖（一）
高填深挖路基專項方案
目錄第一章 編制說明 2 1 編制目的 2 2 編制目標 2 3 編制依據 2 4 編制原則 2 第二章 工程概況 3 1 概述 3 2 本合同段高填深挖方高度大於20m段落及填方高度大於10m的段落 3 3 主要技術指標 4 第三章 危險源分析 3 一 重大危險源的識別 3 二 對重大危險源的評價...
深挖路塹石方專項施工方案
目錄1一 編制說明2 二 工程概況3 三 施工組織安排3 四 專案部的設定及主要人員的配備5 五 施工技術準備8 六 專項施工方案8 七 質量保證措施14 八 安全保證措施15 九 文明施工環境保護措施18 十 職業健康保障措施20 附圖 1 路塹石方開挖施工工藝框圖25 2 石方爆破作業施工工藝框...
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