海南某公路高边坡设计方案咨询
今天是探讨一个设计同仁做的高边坡设计方案。
该段深挖路堑边坡计算书中分为三个部分：天然、暴雨及赤平投影。看典型横断面图如下：
其计算书是直接采用的理正软件自带的计算书。
根据地质横断面，由于岩层为花岗岩，花岗岩是由熔融状态下的岩浆在地壳中冷却而成，其结晶过程中没有明显的方向性，因此通常不具有层理结构，分析赤平投影顺倾反倾意义不大，由于上部覆盖层较厚，楔形体滑动也无可能，建议取消赤平投影分析部分。
计算书采用理正软件进行计算，目前存在以下几点主要问题，以天然工况计算结果为例：
1.根据地质断面薄层强风化花岗岩下覆中风化稳定岩层，边坡破坏的可能形式为土岩接触面层间滑动或土层内部滑动，因此应考虑两部分情况，不能简单的圆弧滑动搜索了事；
2.根据计算书结果为在中风化层的圆弧形滑动与实际情况不相符，主要为参数选取问题，土层与强风化花岗岩采用同一数值，简化为二元结构理论可行，但参数选取过大，根据地勘报告中对残积土层和强风化花岗岩的描述，c值为35.020，φ值为16.83°，与地勘最终提供的标准值不一致，偏大，应按照地勘报告做重新计算；
3.计算稳定系数结果与设计图中不一致，建议进一步核查，设计图中应补充潜在滑动面位置，从计算结果来看一级边坡打锚杆的意义不大，天然工况稳定系数就达到1.78，没必要施打锚杆，同时计算书模型放坡坡率与最终设计图也不一致（设计图上坡率均为1:1，但计算模型中断面最缓坡率为1：3），建议核查；
4.计算模型应考虑右边界对计算结果的影响，虽然极限平衡法不存在边界效应问题，但其影响潜在滑动面的搜索，建议右边界要扩大2个坡高；
5.地勘报告未提供暴雨工况下饱和参数，暴雨工况在南方是最影响边坡稳定的工况，建议核查补充，如果采用经验折减值建议一定要结合周围高等级公路建设经验采用反分析法综合选取，不能简单折减了事，结合本项目所处位置及地勘报告成果，建议c值折减8°，φ值折减2°；
6.左侧边坡设置路肩墙收坡，但襟边要求从设计图上不满足规范要求，且应与高边坡一同进行稳定性分析。
对以上问题，本次根据设计图建立蒙进行复核检算（主要为复核其计算结果，模型进行了简化，在设计中应考虑左侧路基墙的整体稳定），参数选取为地勘报告，考虑可能的破坏形式本次采用剪力与力矩均平衡的摩根斯坦法进行校核，搜索方式采用布谷鸟法，并对滑动面进行折线形修剪，优化临界滑移面位置。
建模如下：
最终检算结果为天然工况下Fs=0.958，潜在最不利滑动面为土层与岩层交界处发生折线形滑动，与设计图中计算结果的1.78相差较大，根据滑动面情况，建议一级边坡、二级边坡设置锚索框架梁，将锚索锚固在稳定的中风化岩层中。
加固后稳定系数为1.315，满足规范要求，锚索锚固段长度可进一步优化，由于本次为检算，不再附优化后情况，但稳定系数一致。
综上，本计算书计算结果不符合实际情况，且断面模型与设计最终图纸不相符，建议着重落实如下2个事情：
地勘参数一定要认真复核，同时提出暴雨工况下参数，为设计计算提供依据；
计算模型与最终设计图纸一致，锚索一定要打到中风化层中，设置锚杆意义不大，锚固段长度一级边坡建议采用5m长，二级边坡建议采用6m-10m长，自由段一定要伸入滑动面外1m以上。
