摘要：本文根據(jù)某工程實際對邊坡設(shè)計進行了以下的探討，以供同類工程的參考借簽。 

　　關(guān)鍵詞：邊坡，設(shè)計 

　　中圖分類號： S611 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 

　　1、設(shè)計基本資料 

　　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)化卸荷強烈，主要表現(xiàn)為頁巖普遍強風(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級巖體。經(jīng)地質(zhì)調(diào)查及開挖揭示，巖體強風(fēng)化水平深度約20～30m，強卸荷水平深度可達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，均由大氣降水補給，向河谷排泄。頁巖相對隔水，砂巖相對含水、儲水。但淺表部巖體受強卸荷及節(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)量分級及物理力學(xué)參數(shù) 

　　本工程建立了壩基巖體質(zhì)量分級體系，按五級巖體質(zhì)量劃分標(biāo)準，將壩區(qū)巖體具體劃分為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V級四級巖體。根據(jù)巖體結(jié)構(gòu)類型和巖體質(zhì)量等級劃分，開展相關(guān)試驗。根據(jù)實際的地質(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)、抗剪強度、結(jié)構(gòu)面抗剪強度及承載強度等。 

　　1.3邊坡設(shè)計安全標(biāo)準確定 

　　導(dǎo)流明渠為施工期的臨時泄水建筑物，級別為4級。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)流明渠運行安全，并考慮到對電站建成后的影響及對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例及相關(guān)專業(yè)規(guī)程、規(guī)范擬定邊坡安全標(biāo)準。 

　　2、邊坡穩(wěn)定性分析及計算 

　　2.1邊坡穩(wěn)定性宏觀評價及結(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)化卸荷強烈，多為層狀～碎裂、層狀～鑲嵌結(jié)構(gòu)的V級巖體，邊坡開挖后局部形成的隨機塊體對邊坡穩(wěn)定不利，也將對施工安全帶來影響。 

　　(3)應(yīng)采用可靠、有效的邊坡支護處理措施并在施工中及時支護，并每15～20m坡高設(shè)置馬道。 

　　(4)邊坡形成后，邊坡下部強卸荷帶巖體基本被挖除，強卸荷帶巖體下限與坡面相交，上部強卸荷帶巖體與相對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，需對邊坡的整體穩(wěn)定性進行復(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)定計算 

　　(1)計算方法。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)計規(guī)程、規(guī)范，采用巖質(zhì)高邊坡穩(wěn)定分析程序“EMU”進行計算。 

　　(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)浸潤線之間巖體采用飽和容重，坡內(nèi)浸潤線以上巖體采用天然容重。 

　　b．孔隙水壓力：采用簡化方法取滑裂面至浸潤線豎直高度計算，浸潤線按不利情況根據(jù)地質(zhì)條件及經(jīng)驗取強卸荷帶巖體下限以上5～10m。 

　　C．地震慣性力：按擬靜力法計算邊坡的地震荷載，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加固力考慮。 

　　(3)作用組合�；�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)模型進行穩(wěn)定計算。邊坡整體穩(wěn)定，但抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)偏小，需加錨索等支護加固措施以增強邊坡的整體穩(wěn)定性。 

　　3、邊坡設(shè)計 

　　3.1設(shè)計原則 

　　(1)確保設(shè)計邊坡穩(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，盡量減少或簡化支護措施。 

　　(5)加強地表、地下排水，減小水對邊坡穩(wěn)定的影響。 

　　(6)應(yīng)對施工程序和方法提出嚴格要求。 

　　(7)堅持“動態(tài)設(shè)計、信息化施工”原則，高度重視邊坡施工期的安全監(jiān)測，根據(jù)現(xiàn)場施工反饋的信息適時調(diào)整、優(yōu)化設(shè)計方案。 

　　(8)充分考慮環(huán)境保護、美化環(huán)境。3.2開挖設(shè)計遵循擬定的設(shè)計原則布置邊坡開挖設(shè)計輪廓： 

　　(1)根據(jù)明渠結(jié)構(gòu)布置先期對右岸公路進行改建，邊坡沿公路右側(cè)靠山體布置，開挖高程及起坡點滿足明渠及改建公路布置設(shè)計要求。 

　　(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)定計算成果，初擬梯段開挖坡比方案。對各方案進行比較、論證及穩(wěn)定性分析計算，并參考其他工程邊坡實踐經(jīng)驗，最終確定開挖坡。 

　　a．邊坡起坡點至高程1049m為邊坡下部兩梯段，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。