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２７４岩土力学２０１０年
坡向垂直，裂缝最宽可达十几厘米，说明坡体有缓慢变形并且不均匀，坡体的蠕滑可能造成坡下端的小向斜褶曲现象。二是从岩性结构特点看，在拟切坡段自然坡较陡，坡上有较大的汇水面积，由于该红砂岩抗风化能力较弱，节理裂隙发育，有崩解特性，雨水易于渗透软化岩层，可能发生牵引式滑动，即前缘较陡段出现蠕滑变形后，坡后岩土体又出现相对临空，使其滑动向上发展，这也是坡上房屋一段时间后开裂的原因。三是边坡的稳定性是随着季节气候特点而变化的。在雨季，由于岩土的软化特性而使坡体处在平衡状态附近；在旱季，雨水较少，坡体潜在滑动面由于少雨，抗剪强度ｃ、ｐ值提高，坡体稳定性明显高于极限平衡状态，此时坡体相对稳定，工程切坡将导致坡体更陡，地下水渗透路径相对下移，坡体产生明显变形。而变形裂隙又为地下水下渗透提供通道，进一步软化坡体，潜在滑动面强度下降，坡体产生牵引失利１７Ｊ、向上发展、失稳范围扩大，将导致工程加固强度提高，工程处理费用增加。基于以上分析、建议对切坡体采用抗滑桩预先加固的处理方案，而实际工程施工仍按预应力锚索（杆）框架措施，该工程加固顺序是先切坡，再进行锚索施工，在切坡至第２级坡脚时，坡面正在进行锚索加固施工，坡顶外十几米到４０ｍ有多处产生明显的大致平行于路线的裂缝，导致正施工的锚索失效。重新开展勘察和设计，最后认为，潜在蠕滑体后缘距中心线近２００ｍ，工程采用４排２×３ｍ的抗滑桩１００多根。工程处理费用几千万，工期损失超过半年。
圈３切坡前变形推测示意图
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图４切坟地形圈
Ｆｉｇ．４Ｍａｐｏｆｓｌｏｐｅｃｕｔｔｉｎｇ
若采用抗滑桩预先主动加固，可在工程切坡前，在第２级台阶和切坡项线外适当距离设置２排抗滑桩，预先防止因切坡变陡和临空形成的滑坡以及因牵引而向上逐步发展的结果，即预先防止了潜在蠕滑体变形失稳的扩大，也阻止了该岩土体因变形扩大发展而导致的潜在滑动面抗剪强度的迅速下降，相应地减少工程加固量。图５为该自然坡反分析计算图。么为剪出口，高出拟建高速公路路基约３ｍ；Ｂ为开始的蠕滑后缘。在彳Ｂ蠕滑体失稳后，蠕滑牵引体将向上发展至Ｃ、Ｄ点等，该蠕滑体沿公路沿线方向长约１４０ｍ，最后发展的宽度可超过１５０ｍ，可形成一个规模几百万立方米的大滑坡体，而抗滑桩的预先加固可阻止这一潜在巨大发展的滑坡体。
图５参数反分析图
Ｆｉｇ．５Ｄｉａｇｒａｍｏｆｂａｃｋａｎａｙｓｂｏｆｐａｒａｍｅｔｅｒｓ
对切坡体的抗剪强度给定一系列组合后可得到切坡前后自重状态下稳定性如表３所示，切坡将造成坡体稳定性明显下降。
该坡体切至第２级后，坡顶之外十几米至３０多米产生裂缝，说明切坡后坡体稳定性系数略小于ｌ。因此，可以判断切坡前潜在滑动面软化后的ｃ值在２０－－一２６ｋＰａ间，９值在１７。＂－＇２２。间，ｃ、缈值在这区间的潜在蠕滑面应不是原岩层，与～般的块石土层接近【ｌ¨，这也间接说明潜在滑动面岩土体是在长期蠕变移动后的破碎体，即从潜在滑动面的力学特性上说明不是反倾的红砂岩原岩体，而是经过蠕变、滑动面附近岩体已破碎的松散结构体。
从该坡有局部异常的小向斜结构特征、地形地貌特点，坡体上房屋经过一段时间开裂开始，经计
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２７６岩土力学２０１０年
图７红色泥质粉砂岩的倾倒破坏
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ｌａｍｉｎａｒｍａｒｌｓｔｏｎｅ采用离散元方法对削坡至第２级坡脚情况进行了数值模拟，计算软件为ＵＤＥＣ。加固方案为：坡面锚索行距为３ｍ，加固位置见图８，每根锚索加固力为７００ｋＮ，其极限抗拉力约为ｌ２６０ｋＮ，边坡岩体和岩层面的计算参数见表４，计算模型中岩层面间距为０．２５ｍ，迭代５００００步后边坡的变形见图８，不平衡力．迭代步数曲线表明边坡已经趋于破坏。由计算结果可知，第３级坡面的锚索拉力已经超过了锚索的屈服强度，这说明加固的锚索范围小，也说明边坡专家事先建议的１级边坡中上部至第５级坡面的加固范围是合理的。边坡的破坏模式主要表现为层间错动为主，失稳范围主要为１～３级坡，破坏方式和破坏范围和实际相当，这些也间接说明计算分析的合理性。
在其他参数不变的情况下，调整了岩层面的间距，由计算结果发现，随着岩层面的间距增大，边坡由倾倒破坏逐渐过渡到稳定状态，因此，岩层厚度较小是此类边坡发生倾倒破坏的一个重要条件。
表４计算参数
Ｔａｂｌｅ４Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓ
岩体岩层面
凝聚力内摩擦角抗拉强度体积模量剪切模量密度凝聚力内摩擦角抗拉强度法向刚度切向刚度！坐！ｌ：２１坐！壁！！坐！鲤≥！坐！ｌ：２塑！！塑型！堂塑２
８０３３８０４．２×１０５２．５×１０５２．６５９０４×１０５５×１０５
图８加固后边坡的倾倒变形
Ｆｉｇ．８Ｔｏｐｐｌｉｎｇｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｓｌｏｐｅ
反思为什么在边坡专家查看现场地质条件后，已提出较具体的加固建议，而设计方落实的加固措施却打折扣，减少加固，主要是一般设计人员认为反倾边坡较稳定，而边坡专家的认识与其相反，该边坡较高陡，岩层为中厚层泥质粉砂岩黏土层，反向倾角为“。，且红砂岩易于软化，有崩解性，岩层间有更软弱的夹层，雨水下渗后层间抗剪强度低，该坡面上还有更高的顺向自然坡，汇水面积较大，有雨水下渗软化的条件，这类坡容易出现倾倒变形１１６１。事实证明边坡专家的认识判断和建议的加固措施不是盲目保守的，是切合实际的。在出现第１次倾倒滑移而增加抗滑桩加固时有工程经验的边坡专家建议添加桩加锚索的加固措施，第２级坡面增加锚索框架，而设计人员认为即使出现第１次倾倒滑移变形，增加抗滑桩以后也是足够的，说明在很多设计人员头脑中，对其下滑倾倒潜势认识不足，因而再次出现工程加固桩的明显外倾变形，导致工程出现一而再，再而三的工程事故，同时也说明有工程经验的边坡专家合理建议的重要性。
５结论
（１）对于顺层坡来说，影响边坡稳定性不仅万方数据
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山区高速公路边坡勘察设计常见问题分析
作者：袁从华， 吴振君， 陈从新， 卢海峰， YUAN Cong-hua， WU Zhen-jun， CHEN Cong-xin ， LU Hai-feng
作者单位：中国科学院武汉岩土力学研究所,岩土力学与工程国家重点实验室,武汉,430071
刊名：
岩土力学
英文刊名：ROCK AND SOIL MECHANICS
年，卷(期)：2010,31(z1)
参考文献(17条)
1.李志勇;邹静蓉;谢强红砂岩路堑边坡滑坡与分析及整治[期刊论文]-中南公路工程 2001(02)
2.金福喜;卿笃干;彭环云常吉高速某红砂岩滑坡治理及分析 2008
3.袁从华;倪俊高速公路中红砂岩滑坡特征及整治[期刊论文]-岩土力学 2004(05)
4.张慧;胡学军;余子华高速公路顺向坡层面抗剪张度参数试验研究[期刊论文]-地质科技情报 2005(增刊)
5.邹定湖;左重辉确定缓倾灰岩层面力学参数的经验与教训[期刊论文]-湖南水利水电 2005(03)
6.冯学钢缓倾角层状边坡变形破坏机制及整治措施[期刊论文]-公路 2005(06)
7.袁从华;章光;杨明亮某公路顺层滑坡的整治及对该区域选线的反思[期刊论文]-岩土力学 2003(03)
8.袁从华;王荣彪;周健平缓红砂岩滑坡特征及警示分析[期刊论文]-岩土力学 2006(11)
9.袁从华;童志怡;卢海峰牵引式滑坡特征及主被动加固比较分析[期刊论文]-岩土力学 2008(10)
10.李玉倩;李渝生;杨晓芳某水电站边坡倾倒变形破坏模式及形成机制探讨[期刊论文]-水利与建筑工程学报2008(03)
11.黄润秋;唐世强某倾倒边坡开挖下的变形特征及加固措施分析[期刊论文]-水文地质工程地质 2007(06)
12.任先明;聂德新;刘高反倾向岩质斜坡变形破坏特征研究 2003(增刊2)
13.程东幸;刘大安;丁恩保层状反倾岩质边坡影响因素及反倾条件分析[期刊论文]-岩土工程学报 2005(11)
14.韩贝传;王思敬边坡倾倒变形的形成机制与影响因素分析[期刊论文]-工程地质学报 1999(03)
15.夏元友;蒋超云南祥临公路滑坡滑带土抗剪强度指标的统计分析[期刊论文]-岩土力学 2006(06)
16.邵江;李仁成;周德培近水平红层路堑边坡滑动机理和防治对策[期刊论文]-工程地质学报 2005(02)
17.张位华贵州第高速公路缓倾角层状边坡滑坡分析 2008(03)
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1.陈先义.陈志良.肖燕山区高速公路边坡和谐设计的探讨[期刊论文]-中外公路2009,29(2)
2.蓝日彦.周铮.孙义刚.叶琼瑶.LAN Ri-yan.ZHOU Zheng.SUN Yi-gang.YE Qiong-yao山区高速公路边坡设计探讨[期刊论文]-广西大学学报(自然科学版)2007,32(2)
3.朴忠源.于清海.程海帆.刘文涛新设计理念下山区公路边坡设计探讨[会议论文]-2008
4.孙丽山区高速公路边坡防护与美化措施研究[期刊论文]-中国科技财富2010(16)
5.易成军.方晓敏.陈文春高速公路边坡滑坡的成因及处理[期刊论文]-科技资讯2009(19)
6.许湘华.王强.方理刚.XU Xiang-hua.WANG Qiang.FANG Li-gang高速公路路堑边坡施工过程动态稳定性分析[期刊论文]-中南大学学报（自然科学版）2006,37(5)
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