控制性高边坡路段防护方案可行性分析案例分享
上期留言和私信中有问之前分享的泥石流等计算excel提取码错误的问题，可能是时效问题，我在本期重新给大家将excel发给大家，同时再多分享一个边坡平面计算excel，由程设计主刀，一同分享给大家。
今天接着上期，继续聊下控制性高边坡路段防护方案可行性分析案例分享。
（1）既有高边坡防护设计及加固变形历史调查
该段高边坡长度约400m，该段地处低山丘陵，自然横坡30°-45°，本工点左侧边坡最高约30m，为3级坡，右侧边坡最高约80m，为9级边坡，该段高边坡变更较多，发生了3次滑塌，在XXX+XXX处发育一断层，断层产状175°ㄥ35°,断层破碎带宽4.2m，受断层及岩脉侵入体的影响，灰岩节理及片理化发育，溶蚀较严重，地表缓放多被第四系地层覆盖，基岩部分出露，为石炭系下统孟公坳组灰岩，泥、页岩、砂砾岩及燕山期花岗岩脉。①地表为人工填筑土:褐黄色，硬塑，含灰岩质块石、碎石、零星分布。②亚粘土:黄色、棕黄色，硬塑，含灰岩质块石，山坡地表多有分布。③灰岩:灰、深灰色，隐晶质结构，中厚层状构造，受断层及花岗岩脉侵入体的影响，节理发育，溶蚀现象较发育弱风化。泥岩、页岩、土黄色，全强风化呈土状，层理较清晰，岩质软，用手掰易断，分布于XXX+XXX以后地段。
灰岩的片理化和节理裂溶隙中的软弱粘土夹层的普遍发育是本工程极不利的工程地质条件，造成施工中颜繁出现边坡坍滑变形，大规模的滑坡出现三次，施工时变更十余次。运营期也出现了变形，进行了维修加固处治，目前已稳定，未发生边坡整体变形破坏。但整段高边坡防护形式多样，主要分为三段。
根据定检报告，该边坡表面病害调查状况分数:92.8，表面病害状况值为2。建议（1）及时使用沥青对平台裂缝进行封缝;（2）疏通一级挡墙堵塞的泄水孔，同时对未封锚及破损锚头原状修复；（3）重点关注一、三、四级挡墙状况继续监测。
（2）初拟方案分析
考虑高边坡位置，左侧为临河段，右侧为高边坡，结合有改河专项设计初拟2个比选方案。
（1）左侧单侧拼宽+右侧老路既有防护不动方案
此方案的优点为不会拓宽扰动既有老路边坡，左侧路堤设置防冲刷防护即可，具有较大的造价优势，缺点是需要改移河道，但由于有改河专项设计，此问题可以解决，并且设置路肩墙后可减少侵占河道范围，大部分段落河道不需要改移。同时考虑老路的防护及加固历史，建议此方案应考虑对老路进行平台裂缝填缝、掏空格梁回填等加固，同时结合竣工图仰斜式排水孔长度，建议增设一排仰斜式排水孔，长度为20m。
（2）两侧拼宽+右侧边坡桩板墙+锚索框架防护放坡至宽平台+上部边坡防护不动方案
为研究此方案的可行性，对此方案进行详细分析。
（3）依据规范
边坡稳定性要求应满足《公路路基设计规范》（JTG D30-2015）表3.7.7对深挖路堑高边坡的要求，考虑路堑边坡破坏后的影响区域范围较大，天然工况下稳定系数应不小于1.30，暴雨工况下稳定系数应不小于1.20，同时由于既有边坡在运营期，施工期稳定系数仍要满足以上安全系数要求，采用先预支护后开挖边坡的形式。
（4）分析方法
边坡稳定性评价遵循“以定性分析为基础，定量计算为手段”的原则，根据边坡类型和可能的破坏形式确定边坡稳定性计算方法。根据《公路路基设计规范》（JTG D30-2015）并结合高等级公路工程建设经验，公路边坡为规则坡形边坡，可看做二维平面应变问题，因此多建立二维边坡模型采用极限平衡法分析其稳定性。本段高边坡涉及支挡防护较多，应采用极限平衡法（显式）进行分析，分析其剩余下滑力以确定合适的支挡形式及预应力，同时结合定检报告的既有边坡预应力损失值提高设计预应力值，以将应力损失部分考虑在内。
边坡稳定性分析工况根据项目特点及边坡基本特征，共分为2组计算工况。天然工况下的稳定性，考虑天然自重+地下水位的组合，无地下水时考虑天然自重情况下的稳定性。暴雨工况下的稳定性采用地勘报告提供的饱和抗剪强度进行计算。
关于典型断面的选取，该典型断面与前后断面相似，并可作为最不利断面或者可以代表其他断面。
（5）参数选取
分析边坡稳定性时主要岩土体物理力学参数有密度、黏聚力、内摩擦角，根据《公路路基设计规范》（JTG D30-2015），岩土体抗剪强度取值宜根据室内试验资料、监测成果反分析、极限平衡反算值、工程地质类比和当地经验综合确定分析，结合该段边坡特点及地区经验，本次土层构成及参数选取自本段高边坡竣工图及施工图地勘资料，参数是根据滑坡变形破坏（Fs=1.0）时的反算值，反算参数为饱和参数，现状天然工况下高边坡稳定系数Fs＞1.10，据此进行反算天然工况下参数，以作为前期可行性分析基础数据依据，各段参数选取详见结果图。
（6）设计方案及结果分析
该段高边坡根据各级边坡防护形式可分为三段，分别对三段路基边坡选取典型断面进行扩建方案可行性分析。
第一段为一级边坡1:0.3陡坡率锚索护面墙+二、三、四级边坡1:1坡率锚索护面墙+宽平台+上部抗滑桩路段，扩建采用新建抗滑桩+锚索框架放坡扩挖至宽平台上部抗滑桩保留不动的方案，最不利工况（暴雨工况）下稳定系数Fs=1.23，大于1.20，天然工况下稳定系数为Fs=1.34，既有宽平台上部抗滑桩局部稳定系数大于1.30，不需要额外加固。
第二段为一级边坡1:0.3陡坡率锚索护面墙+二、三级边坡1:0.75坡率锚索护面墙+8m宽平台+抗滑桩+33.2m宽平台及上部缓坡率路段，扩建同样采用新建抗滑桩+1:1锚索框架放坡扩挖至宽平台上部抗滑桩及防护保留不动的方案，最不利工况（暴雨工况）下稳定系数Fs=1.21，大于1.20，天然工况下稳定系数为Fs=1.34，既有宽平台上部抗滑桩局部稳定系数大于1.30，不需要额外加固。
第三段为一级边坡抗滑桩+二级1:1.5缓边坡骨架植草防护+8m宽平台+抗滑桩+1:1.5缓边坡骨架植草防护+上部15m宽平台+缓坡率边坡路段，扩建采用新建抗滑桩+1:1锚索框架放坡扩挖至宽平台上部抗滑桩及防护保留不动的方案，最不利工况（暴雨工况）下稳定系数Fs=1.21，大于1.20，天然工况下稳定系数为Fs=1.34，既有宽平台上部抗滑桩局部稳定系数大于1.30，不需要额外加固。
综上，采用抗滑桩+1:1锚索框架梁放坡扩挖至上部宽平台方案可行，同时应考虑施工期对边坡扰动及可能的局部失稳情况，本方案可减少对左侧河道的改移占地同时两侧拼宽不需要调拱，最大化利用老路，但考虑该高边坡的施工期及运营期历史，同时由于地质情况较为复杂，岩土体物理力学参数取值存在差异性可能，采用本方案应格外注意边坡施工期的动态设计，开挖一级现场确认后立即支护一级，保证高边坡的整体稳定性。
根据比选，原则上推荐左侧单侧拼宽不动右侧老路边坡方案，同时对老路边坡增设仰斜式排水孔，增加其边坡内部排水能力。
附上excel计算excel表下载地址：
1.泥石流危险性评价；2.筑路材料运距计算（网页编程版）；3.平面滑动计算表
