摘要：本文根據(jù)某工程實(shí)際對(duì)邊坡設(shè)計(jì)進(jìn)行了以下的探討，以供同類工程的參考借簽。
關(guān)鍵詞：邊坡，設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào)： S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
1、設(shè)計(jì)基本資料
1.1地質(zhì)條件
(1)地形地貌。工程邊坡開挖區(qū)位于壩區(qū)右岸原公路內(nèi)側(cè)，為平均坡度35°～40°的原始自然山體，其外側(cè)為修建原公路的人工堆積及I+Ⅱ階地堆積的臺(tái)階狀地形。
(2)地震。工程區(qū)位于壩區(qū)右岸，處于南北向擠壓破裂巖帶內(nèi)，地震動(dòng)峰值加速度為0.05g，地震基本烈度為Ⅵ度。
(3)地層巖性及地質(zhì)構(gòu)造。工程邊坡開挖區(qū)淺表部為坡殘積塊碎石土，估計(jì)厚3～5m；其下伏基巖為砂巖、頁巖互層產(chǎn)出，以砂巖占多數(shù)，頁巖為薄層狀且表現(xiàn)為擠壓揉皺，部分為層問擠壓破碎帶，巖體破碎，完整性差。改建公路通過處多為卸荷帶巖體，巖體結(jié)構(gòu)面發(fā)育且多為卸荷裂隙，多張開充填次生泥，巖體松弛，穩(wěn)定性較差；尤其是頁巖出露段，巖層呈薄層狀、擠壓揉皺明顯，工程特性差，易風(fēng)化剝落，其邊坡穩(wěn)定性差。
(4)巖體風(fēng)化卸荷。工程邊坡開挖區(qū)內(nèi)巖體風(fēng)化卸荷強(qiáng)烈，主要表現(xiàn)為頁巖普遍強(qiáng)風(fēng)化、易剝落及表淺部巖體松弛、拉裂等，為層狀～碎裂、層狀～鑲嵌結(jié)構(gòu)的V級(jí)巖體。經(jīng)地質(zhì)調(diào)查及開挖揭示，巖體強(qiáng)風(fēng)化水平深度約20～30m，強(qiáng)卸荷水平深度可達(dá)30～40m。
(5)水文地質(zhì)。工程邊坡開挖區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件較為簡(jiǎn)單，地下水為坡殘積覆蓋層孔隙水和基巖裂隙水兩類，均由大氣降水補(bǔ)給，向河谷排泄。頁巖相對(duì)隔水，砂巖相對(duì)含水、儲(chǔ)水。但淺表部巖體受強(qiáng)卸荷及節(jié)理裂隙發(fā)育的影響，頁巖也具有一定的透水性。區(qū)內(nèi)基巖裂隙水含水性受季節(jié)影響明顯，原始坡體旱季普遍呈干燥狀態(tài)，雨季則表現(xiàn)為有裂隙水沿邊坡滲出。
1.2巖體質(zhì)量分級(jí)及物理力學(xué)參數(shù)
本工程建立了壩基巖體質(zhì)量分級(jí)體系，按五級(jí)巖體質(zhì)量劃分標(biāo)準(zhǔn)，將壩區(qū)巖體具體劃分為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V級(jí)四級(jí)巖體。根據(jù)巖體結(jié)構(gòu)類型和巖體質(zhì)量等級(jí)劃分，開展相關(guān)試驗(yàn)。根據(jù)實(shí)際的地質(zhì)條件，經(jīng)分析論證和適當(dāng)調(diào)整，并結(jié)合工程類比資料給出各級(jí)巖體的物理力學(xué)參數(shù)，包括巖體變形特性參數(shù)、抗剪強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度及承載強(qiáng)度等。
1.3邊坡設(shè)計(jì)安全標(biāo)準(zhǔn)確定
導(dǎo)流明渠為施工期的臨時(shí)泄水建筑物，級(jí)別為4級(jí)。導(dǎo)流明渠右邊墻岸坡開挖高邊坡主要影響主體工程施工期導(dǎo)流明渠運(yùn)行安全，并考慮到對(duì)電站建成后的影響及對(duì)右岸改建公路的重要性，經(jīng)綜合分析研究，考慮影響該邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)的各有關(guān)因素和邊界條件，并類比大量工程邊坡實(shí)例及相關(guān)專業(yè)規(guī)程、規(guī)范擬定邊坡安全標(biāo)準(zhǔn)。
2、邊坡穩(wěn)定性分析及計(jì)算
2.1邊坡穩(wěn)定性宏觀評(píng)價(jià)及結(jié)構(gòu)分析
(1)邊坡工程區(qū)多為卸荷帶巖體，加之邊坡高陡，開挖卸荷、松弛回彈易引起層狀巖體傾倒變形，故邊坡穩(wěn)定性差。
(2)工程邊坡開挖區(qū)內(nèi)巖體風(fēng)化卸荷強(qiáng)烈，多為層狀～碎裂、層狀～鑲嵌結(jié)構(gòu)的V級(jí)巖體，邊坡開挖后局部形成的隨機(jī)塊體對(duì)邊坡穩(wěn)定不利，也將對(duì)施工安全帶來影響。
(3)應(yīng)采用可靠、有效的邊坡支護(hù)處理措施并在施工中及時(shí)支護(hù)，并每15～20m坡高設(shè)置馬道。
(4)邊坡形成后，邊坡下部強(qiáng)卸荷帶巖體基本被挖除，強(qiáng)卸荷帶巖體下限與坡面相交，上部強(qiáng)卸荷帶巖體與相對(duì)完整巖體問形成潛在的軟弱面，考慮到邊坡巖體可能的地下水作用，需對(duì)邊坡的整體穩(wěn)定性進(jìn)行復(fù)核。
2.2邊坡代表性剖面
根據(jù)工程地質(zhì)資料，按邊坡不同區(qū)段沿可能的滑動(dòng)破壞方向切繪大比例尺地質(zhì)剖面，作為邊坡平面模型的代表性剖面。以某段工程邊坡為例。該邊坡為巖質(zhì)邊坡，開挖區(qū)巖層總體產(chǎn)狀N100～500W／SW＜400～800，傾向山內(nèi)偏下游，邊坡整體穩(wěn)定。該段工程邊坡無特定軟弱結(jié)構(gòu)面、軟弱層帶和貫穿性結(jié)構(gòu)面組合構(gòu)成的定位塊體，無與成組節(jié)理或?qū)訂柦Y(jié)構(gòu)面組合構(gòu)成的半定位塊體。
2.3邊坡穩(wěn)定計(jì)算
(1)計(jì)算方法。根據(jù)地質(zhì)部門提供的壩區(qū)巖體及結(jié)構(gòu)面參數(shù)、相關(guān)地質(zhì)剖面，結(jié)合相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)程、規(guī)范，采用巖質(zhì)高邊坡穩(wěn)定分析程序“EMU”進(jìn)行計(jì)算。
(2)邊坡作用。
a．邊坡巖體自重：坡外水位線以下巖體采用浮容重，坡外水位線與坡內(nèi)浸潤(rùn)線之間巖體采用飽和容重，坡內(nèi)浸潤(rùn)線以上巖體采用天然容重。
b．孔隙水壓力：采用簡(jiǎn)化方法取滑裂面至浸潤(rùn)線豎直高度計(jì)算，浸潤(rùn)線按不利情況根據(jù)地質(zhì)條件及經(jīng)驗(yàn)取強(qiáng)卸荷帶巖體下限以上5～10m。
C．地震慣性力：按擬靜力法計(jì)算邊坡的地震荷載，僅考慮水平向地震作用。
d．加固力：預(yù)應(yīng)力錨索作用按單位寬度作用在邊坡的主動(dòng)加固力考慮。
(3)作用組合。基本組合：自重+岸邊外水壓力+地下水壓力+加固力；特殊組合：基本組合+地震作用。
(4)設(shè)計(jì)工況。正常工況：基本組合；非常工況：雨季形成地下水位增高；特殊工況：特殊組合。
(5)計(jì)算成果及分析。根據(jù)邊坡布置及建立的邊坡結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算。邊坡整體穩(wěn)定，但抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)偏小，需加錨索等支護(hù)加固措施以增強(qiáng)邊坡的整體穩(wěn)定性。
3、邊坡設(shè)計(jì)
3.1設(shè)計(jì)原則
(1)確保設(shè)計(jì)邊坡穩(wěn)定安全度。
(2)滿足工程布置要求。
(3)在滿足上述兩條的前提下盡量減小開挖邊坡高度，方便施工。
(4)在不增加開挖邊坡高度及開挖工程量的前提下，盡量減少或簡(jiǎn)化支護(hù)措施。
(5)加強(qiáng)地表、地下排水，減小水對(duì)邊坡穩(wěn)定的影響。
(6)應(yīng)對(duì)施工程序和方法提出嚴(yán)格要求。
(7)堅(jiān)持“動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、信息化施工”原則，高度重視邊坡施工期的安全監(jiān)測(cè)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工反饋的信息適時(shí)調(diào)整、優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。
(8)充分考慮環(huán)境保護(hù)、美化環(huán)境。3.2開挖設(shè)計(jì)遵循擬定的設(shè)計(jì)原則布置邊坡開挖設(shè)計(jì)輪廓：
(1)根據(jù)明渠結(jié)構(gòu)布置先期對(duì)右岸公路進(jìn)行改建，邊坡沿公路右側(cè)靠山體布置，開挖高程及起坡點(diǎn)滿足明渠及改建公路布置設(shè)計(jì)要求。
(2)梯段開挖坡比。綜合分析邊坡工程區(qū)地質(zhì)條件、巖體及其結(jié)構(gòu)面的力學(xué)特性、邊坡結(jié)構(gòu)及邊坡穩(wěn)定計(jì)算成果，初擬梯段開挖坡比方案。對(duì)各方案進(jìn)行比較、論證及穩(wěn)定性分析計(jì)算，并參考其他工程邊坡實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，最終確定開挖坡。
a．邊坡起坡點(diǎn)至高程1049m為邊坡下部?jī)商荻�，開挖坡比1：0.5。b．高程1049m至高程1109m為邊坡中部四梯段，開挖坡比1：0.75。
c．高程1109m以上梯段，巖石開挖坡比1：0.75，淺表部坡殘積塊碎石土開挖坡比1：1。
