刘宏力，袁 奇，廖 俊

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州 贵阳 550081)

高填方顺层陡坡路堤防护支挡设计研究

刘宏力，袁 奇，廖 俊

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州 贵阳 550081)

由于横坡较陡，高填方顺层陡坡路堤常常存在滑塌变形的风险。为设计S304省道K7+500～K7+580左侧高填方顺层陡坡路堤的防护支挡方案，以该段填方路堤的工程地质条件为背景，以剩余下滑力稳定性分析计算为手段进行分析。以剩余下滑力作为比选参数，确定桩板墙作为该段高填方顺层陡坡路堤的防护支挡方案。

顺层边坡；高填方；陡横坡；剩余下滑力；桩板墙

1 工程概况

S304省道位于云贵高原向四川盆地过渡地带，起点位于桐梓县花秋镇，终点位于桐梓河畔的圆满罐乡，地貌高程落差达到669.5 m。区域年平均降雨量1 038.8 mm，主要集中于夏秋两季，与之相应，夏秋两季区域内地层极为富水。

K7+500～K7+580左侧高填方顺层陡坡路段位于桐梓县花秋镇，路线起讫桩号为K7+500～K7+580，全长80 m，中心最大填高13.39 m，最大边坡高度为45.30 m。地层由新到老分别为灰褐色第四系(Qel+dl)粉质粘土及残坡积碎石土，下伏基岩为奥陶系下统湄潭组(O1m)泥岩、页岩。岩层产状为130°∠20°。路线走向为233°，因此该路段为典型的高填方顺层陡坡路堤，K7+560为该段路堤典型工程地质剖面，见图1。

图1 工程地质剖面示意图

2 剩余下滑力计算

2.1 比选方案

由于该路段为典型的高填方顺层陡坡路堤：填方高、横坡陡、基岩为顺层。夏秋两季地下水丰富之时，顺层坡的土体力学参数会急速降低。当填方逐渐压实之后，强风化的泥岩孔隙比降低，层间渗流减弱，地下水将会沿基岩顶面向下渗流，在渗流压力及岩土体力学参数减弱的共同作用下，边坡存在滑塌的危险。选取K7+560剖面为计算剖面，对以往贵州高速公路顺层边坡防护支挡方案的设计总结，备选方案拟选为桩板墙及护脚墙，考虑到抗滑桩悬臂不宜过高，因此将抗滑桩置于第四级平台，见图2。

图2 比选方案剖面示意图

2.2 计算参数

剩余下滑力计算采用《公路路基设计规范》推荐的传递系数法，不考虑滑块间变形、不考虑滑块键拉张，剩余下滑力稳定性计算的基本参数见表1。

表1 剩余下滑力计算基本参数

根据勘察报告，填方路堤边坡由上到下分别为填料、松散坡积土、强风化岩体及中风化岩体。根据现场实地调查结合试验，顺层坡基岩顶面的岩土体受地下水的作用软化后力学参数急速降低，因而将潜在滑动面全部按照滑带土取值。土性参数见表2。

表2 土性参数选取

2.3 潜在滑动面分析

根据野外地质调查，结合已有的高填方破坏案例，应用简化Bishop法搜索潜在最危险滑动面，两种防护支挡在考虑路基填土性质及动载荷的作用下，潜在滑动面如图3所示。图3中潜在滑动面1和潜在滑动面2分别为桩板墙和护脚墙的潜在滑动面。

图3 两种备选方案潜在滑动面

图4 两种支挡方案剩余下滑力曲线

2.4 剩余下滑力曲线

根据所得潜在滑动面，计算两种防护支挡方案的剩余下滑力。根据剩余下滑力计算结果，绘制出两种支挡防护潜在滑动面的剩余下滑力曲线，见图4。

3 防护支挡方案

根据图4所得两种支挡方案剩余下滑力曲线，在前20 m，两者防护方案的剩余下滑力差别不大，但20 m之后护脚墙方案下滑力明显大于桩板墙方案，分析认为这是由于二者的剪出口高差不同造成剩余下滑力差别显著，由于横坡较陡，护脚墙的潜在滑动面剪出口的高差更大。护脚墙的剩余下滑力最大达到1 708 kN/m，桩板墙方案剩余下滑力最大达到1 478.02 kN/m，从剩余下滑力曲线对比可以看出，桩板墙支挡方案的剩余下滑力较小。此外，结合以往工程经验，相较于护脚墙，抗滑桩的抗力效果更好，抗滑桩能在较大的滑坡推力下依然能使边坡保持稳定不滑塌。因此，结合以上三方面分析，选择桩板墙作为本段高填方顺层陡坡路堤的防护支挡方案。

4 结 论

为设计S304省道K7+500～K7+580高填方顺层陡坡路堤的防护支挡。本文依据该段填方路堤的工程地质条件，以剩余下滑力曲线作为对比分析，最终确定桩板墙作为该段高填方陡坡顺层路堤的防护支挡方案。

[1] 袁奇,龙维,刘品,等.下里哈软岩路基顺层边坡防护支挡对策研究[J].公路交通技术,2016,(3):19-22.

[2] 刘玉梅,杨振凯.饱水岩体边坡抗滑稳定系数计算[J].岩土力学,2003,24(S):329-331.

[3] 许强,范宣梅,李园,等.板梁状滑坡形成条件、成因机制与防治措施[J].岩石力学与工程学报,2010,(2):242-250.

Adissertationonresearchonprotectivesupportingandretainingdesigningofhighembankmentwithsteepbeddingslope

LIU Hong-li, YUAN Qi, LIAO Jun

(Guizhou Transportation Planning and Design Academe Co., Ltd., Guiyang,Guizhou 550081, China)

Many high embankment with steep bedding slopes take the risk of sliding deformation because of the cross slope is very steep. To design the protective supporting and retaining of the K7+500～K7+580 high embankment with steep bedding slope in S304 provincial highway, the engineering geology is taken as the background and the residual stability analysis is taken as the basic. The protective supporting and retaining designing of pill walls have been designed based on the different residual force curves.

bedding slope; high embankment; steep slope; residual slip force; pile walls

2017-06-27

刘宏力(1979-)，男，贵州贵阳人，高级工程师，主要从事高速公路岩土工程设计工作。

U417.1

A

1008-3383(2017)10-0012-02