高速公路典型高边坡治理方案优化研究由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“公路边坡治理专项方案”。
龙源期刊网 http://.cn
高速公路典型高边坡治理方案优化研究 作者：黄春林
来源：《科技创新导报》2012年第04期引言
随着经济和社会的不断发展，我国的公路特别是高速公路得到了迅速的发展。由此而产生的高速公路边坡的数量在近些年来猛增，但由于工程质量、地质条件、自然天气原因引起的边坡失稳的数量有增无减。边坡失稳是山区常见的自然灾害，我国南方地区地质构造较为复杂，多为山地。所以滑坡灾害的发生数量和分布的广泛程度在世界上少有，给国家的财产及人民安全带来了许多不利的影响。由此可见，边坡工程的治理显得尤为重要。
目前，边坡的治理大多采用多种措施相结合的方式来对其进行支护。但不同的边坡所处的地理环境及地质条件存在较大的区别，要想找到一种能够广泛推广使用的支护方法显得不太适合。鉴于以上原因，本文结合工程实际对算例边坡在原有支护措施及调整支护措施后的稳定性进行了计算，并客观的对其进行了经济分析，推荐了一种适合于算例边坡的治理措施，为边坡的优化设计提供了一定的参考价值。边坡稳定性计算方法
边坡稳定性分析中经常采用的极限平衡方法主要有Bishop法、Janbu法等，本文主要采用Bishop非圆弧法对边坡稳定性进行分析，Bishop非圆弧法分析过程如下。(如图1)
作用在第i条块上的力有重力(W)、开挖面的法向力(Nci)和切向力(Tci)、条块分界面上的法向力(Ei，Ei-1)和切向力(Xi，Xi-1)以及潜在滑动面上法向力(Ni)和切向力(Ti)。li为第i条块底边长度，ai为第i条块底边与水平面的夹角，ci为第i条块的岩土体内聚力，φi为第i条块岩土体的内摩擦角。
mi＝cosαi+tanφi×sinαi／K算例边坡方案优化设计
3.1工程概况
拟建某高速公路K9+650位于第三合同段处，桩号为K9+600～K9+679该边坡长约79m，路基设计高程约为373m。路线前进方向约为270°～290°，路基高程变化在340～530m之间，最大相对高差约90m，地表起伏大，山坡陡峻，植被很发育，多为松木、杉木林、竹林，地形坡脚一般30°～60°左右，其间冲沟很发育，沟谷一般切割较深，其横断面形态多呈“V”型。覆盖层为第四系全新统(Qh)：亚粘土，褐黄色，硬塑，土质较纯，坡积成因。厚度为1.5～2.0m。基岩为寒武系下统(E2)砂岩、板岩、碎裂岩。地震烈度区小于VI度区，地震动反应谱特征周期为0.35s，地震动峰值加速度小于0.05g，因此本区属于弱震区。
根据现有岩土工程勘察报告推荐的岩石物理力学推荐指标，经过整理分析后采用的物理力学参数见表1所示。
3.2边坡稳定性分析方案
根据设计院所提供的设计资料计算可知，边坡在现有支护措施及坡比条件下的安全系数为0.745，边坡处于不稳定状态。这表明现有支护不能满足边坡的稳定性要求。原有支护措施条件下的稳定性计算示意如图3。
鉴于现有支护措施不能满足其边坡的稳定性，故需对边坡治理措施进行调整，本文主要考虑从以下两个方面来对边坡治理方案进行调整。
方案一：在保持原有坡比的基础上，调整支护措施：第一、二级分别都采用4排30米预应力锚素进行支护，预应力锚索设计锚固力1000kN，锚固段长度8m。第三级采用5排35m预应力锚索进行支护，预应力锚索设计锚固力1000kN，锚固段长度8m。第四、五级边坡采用4排15m锚杆进行支护，锚杆设计锚固力100kN。第六级边坡采用3排15m锚杆进行支护，锚杆设计锚固力100kN。各锚杆(索)横纵间距取3.0m。
方案二：在保持原有支护措施基础上，调整边坡坡比。坡比由下往上为1：0.75、1：0.75、1：
1、1：
1、1：1。
3.3调整支护措施后的边坡稳定性分析
由图4可知，边坡按照方案一所述进行支护措施调整后，边坡安全系数有了比较大的提高，由调整前的0.745增加到1.067，这表明调整后的支护措施能满足边坡稳定性要求。同时，由图5可知，按照方案二所述进行调整后的边坡安全系数由调整前的0.745增加到
1.283，这表明边坡在调整坡比后边坡稳定性满足要求。(如图4图5)
3.4边坡优化设计方案经济对比
根据方案一与方案二的稳定性分析结果，在两种方案都满足边坡稳定性的条件下，分别对边坡在两种方案下的边坡治理费用进行统计分析，统计结果见表2、3。由表2、3可以看出，在同样满足边坡稳定性条件得前提下，使用方案二不但能降低工程造价，而且由于不必使用锚索，故可以大大降低施工难度。故本文在综合考虑边治理难易程度及工程造价这两个重要因素后，确定采用方案二做为算例边坡的最终支护方案。(如表2表3)
注：表中单价单位为(元／m)，长度单位为(米)，合计单位为(元)，总价单位为(元)。其中锚杆、锚索单价包括材料费、人工费等费用，挖方单价包括机械费、人工费、整坡费用等。结论
(1)由稳定性计算可知，汝郴高速K9+650高边坡在原有支护措施条件下处于不稳定状态，安全系数为0.745，故需对边坡现在设计方案进行优化。
