摘要 抗變形支護結(jié)構(gòu)不僅僅用于變形對坡頂建（構(gòu)）筑物基礎有影響的邊坡。為防范邊坡發(fā)生明顯的側(cè)向拉裂變形，對有較大自穩(wěn)高度、坡頂無建（構(gòu)）筑物基礎或側(cè)向拉裂變形不影響坡頂建（構(gòu)）筑物基礎的邊坡也需要進行抗變形支護。本文分析了當前邊坡抗變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載計算方法存在的問題，提出了靜止巖土壓力修正法。該方法在不降低實用性的條件下能彌補當前方法的不足。
0 引言
邊坡變形對坡頂建（構(gòu)）筑物基礎有影響時需對邊坡進行抗變形支護是不言而喻的。為防范邊坡發(fā)生明顯的側(cè)向拉裂變形，對有較大自穩(wěn)高度、坡頂無建筑物基礎或側(cè)向拉裂變形不影響坡頂建筑物基礎的邊坡也需要設置抗變形支護結(jié)構(gòu)。
巖體完整性較高時，若無外傾結(jié)構(gòu)面，高度為數(shù)十米的直立巖質(zhì)邊坡很難發(fā)生剪切破壞因而無需進行抗滑支護，但在進行邊坡處理時，還是需要將坡率降到一個較小的水平或者進行支護。之所以如此，是因為完整性較好的巖質(zhì)邊坡較高較陡時，坡頂還可能會發(fā)生側(cè)向拉裂變形，隨著時間的增長，側(cè)向拉裂變形會逐漸加大加深最后可能會發(fā)生倒塌，也就是說，邊坡可能由側(cè)向拉裂變形演變?yōu)槠茐�。由于勘察時切坡還未實施或還沒有到位或到位時間還不長，拉裂還未發(fā)展甚至還未發(fā)生因而危巖還未形成，無法通過勘察期間的危巖穩(wěn)定性分析評價來防范這類破壞。巖體完整、較完整或較破碎的陡立巖質(zhì)邊坡就是這類既可能無需進行抗滑支護或只需進行低強度的抗滑支護又可能發(fā)生明顯側(cè)向拉裂變形的邊坡。對這類巖質(zhì)邊坡需要進行邊坡變形控制。
堅硬、硬塑粘性土邊坡也是如此。從抗滑穩(wěn)定角度而言，這類邊坡也有一定的自穩(wěn)高度（工程上巖土體穩(wěn)定的條件不是巖土體穩(wěn)定系數(shù)不小于1而是巖土體穩(wěn)定系數(shù)不小于安全系數(shù)，故直立邊坡自穩(wěn)高度應是無支護時直立邊坡抗滑穩(wěn)定系數(shù)不小于安全系數(shù)的最大高度）。但如果對高度不超過自穩(wěn)高度的邊坡不實施支護或?qū)Ω叨嚷源笥谧苑�(wěn)高度的邊坡僅按抗滑穩(wěn)定要求實施低強度的支護，這樣的陡立邊坡也會發(fā)生明顯的側(cè)向拉裂變形，同樣給人不安全感，甚至引起垮塌。
邊坡側(cè)向拉裂變形是由應力釋放造成的，如果減小應力釋放量，使坡面應力依然為壓應力或者讓支護結(jié)構(gòu)（如錨桿）來承擔拉應力，就能避免側(cè)向拉裂變形或減小側(cè)向拉裂變形的危害，因此，當不能采取放坡措施時，為控制邊坡變形，需要對邊坡進行支護以施加約束。顯然，相應支護結(jié)構(gòu)是抗變形支護結(jié)構(gòu)而不是抗失穩(wěn)支護結(jié)構(gòu)，相應巖土荷載是形變荷載而不是破壞荷載。
本文對邊坡抗變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載實用計算方法進行探討。
1 當前的邊坡抗變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載計算方法
1.1 巖質(zhì)邊坡
目前，巖質(zhì)邊坡（包括永久的和臨時的）抗變形支護結(jié)構(gòu)巖石荷載計算方法【1】是：
1.坡頂無重要建（構(gòu)）筑物時，分支護結(jié)構(gòu)是否為預應力錨桿擋墻兩種情況。
支護結(jié)構(gòu)不是預應力錨桿擋墻時，取主動巖石壓力。對坡面直立邊坡以巖體等效內(nèi)摩擦角為強度參數(shù)按土壓力公式進行計算，巖體等效內(nèi)摩擦角和破裂角按表1取值；對坡面傾斜邊坡以巖體粘聚力和巖體內(nèi)摩擦角為強度參數(shù)按下式進行計算：
式中，ｃ為巖土體粘聚力，邊坡抗變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載實用計算方法探討-圖片未命名為巖土體內(nèi)摩擦角，邊坡抗變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載實用計算方法探討-圖片未命名為坡角，邊坡抗變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載實用計算方法探討-圖片未命名為破裂角，ｈ為邊坡高度，邊坡抗變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載實用計算方法探討-圖片未命名為巖土體重度。
支護結(jié)構(gòu)是預應力錨桿擋墻時，取支護結(jié)構(gòu)不是預應力錨桿擋墻時的巖石荷載的1.1倍。
2.坡頂建（構(gòu)）筑物基礎外邊緣到坡腳水平距離小于基底到坡腳垂直距離0.5倍時，分有無外傾結(jié)構(gòu)面兩種情況。
無外傾結(jié)構(gòu)面時，采用以巖體強度參數(shù)算得的主動巖石壓力乘以增大系數(shù)的方法計算，主動巖石壓力增大系數(shù)根據(jù)（主要由巖體完整性、結(jié)構(gòu)面結(jié)合程度和外傾結(jié)構(gòu)面傾角決定的）邊坡巖體類型取值（見表2）。主動巖石壓力計算中的巖體等效內(nèi)摩擦角按表1取值。
注：臨時邊坡取小值。
有外傾結(jié)構(gòu)面時，計算由外傾結(jié)構(gòu)面控制的巖石壓力，將其乘以1.15的增大系數(shù)后與無外傾結(jié)構(gòu)面時的形變荷載進行比較，取較大值。
1.2 土質(zhì)邊坡
目前，土質(zhì)邊坡（包括永久的和臨時的）抗變形支護結(jié)構(gòu)土體荷載計算方法【1】是：
1.坡頂無建（構(gòu)）筑物時，分支護結(jié)構(gòu)是否為錨桿擋墻或高度不小于5m的重力式擋墻兩種情況。
支護結(jié)構(gòu)不是錨桿擋墻也不是高度不小于5m的重力式擋墻時，不考慮抗變形支護（即僅考慮抗滑支護）。
支護結(jié)構(gòu)是錨桿擋墻或是高度不小于5m的重力式擋墻時，需考慮抗變形支護，對預應力錨桿將主動土壓力（包括由外傾結(jié)構(gòu)面控制的土壓力）乘以1.2~1.3的增大系數(shù)，對非預應力錨桿將主動土壓力（包括由外傾結(jié)構(gòu)面控制的土壓力）乘以1.1~1.2的增大系數(shù)，重力式擋墻高度為5~8m時將主動土壓力（包括由外傾結(jié)構(gòu)面控制的土壓力）乘以1.1的增大系數(shù)，重力式擋墻高度大于8m時將主動土壓力（包括由外傾結(jié)構(gòu)面控制的土壓力）乘以1.2的增大系數(shù)。
2.坡有重要頂建（構(gòu)）筑物時，分有無外傾結(jié)構(gòu)面兩種情況。
無外傾結(jié)構(gòu)面時，對坡頂建（構(gòu)）筑物基礎外邊緣到坡腳水平距離小于基底到坡腳垂直距離0.5倍的情形，取靜止土壓力；對坡頂建（構(gòu)）筑物基礎外邊緣到坡腳水平距離不小于基底到坡腳垂直距離0.5倍而不大于基底到坡腳垂直距離1倍的情形，取靜止土壓力和主動巖石壓力的平均值。
有外傾結(jié)構(gòu)面時，計算由外傾結(jié)構(gòu)面控制的土壓力，將其乘以1.30的增大系數(shù)后與無外傾結(jié)構(gòu)面時的形變荷載進行比較，取較大值。
需要指出的是，相關標準并沒有明確提出抗變形支護結(jié)構(gòu)的概念，但因坡頂有建（構(gòu)）筑物基礎、因重力式擋墻高度不小于5m和因采用錨桿擋墻而增大了巖土荷載或者采用靜止土壓力做巖土荷載的支護結(jié)構(gòu)在事實上是抗變形支護結(jié)構(gòu)，對能自穩(wěn)的巖質(zhì)邊坡設置的、相應巖石荷載以巖體等效內(nèi)摩擦角為強度參數(shù)進行計算的支護結(jié)構(gòu)在事實上也是抗變形支護結(jié)構(gòu)。
2 當前的邊坡抗變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載計算方法存在的問題
2.1 巖質(zhì)邊坡
當前的巖質(zhì)邊坡抗變形支護結(jié)構(gòu)巖石荷載計算方法存在下列問題：
1.以受外傾結(jié)構(gòu)面控制的主動巖石壓力與增大系數(shù)的乘積做形變荷載有時未實現(xiàn)控制變形的目標。
控制邊坡變形應先保證邊坡穩(wěn)定，若不能保證邊坡穩(wěn)定，則無法控制邊坡變形。主動巖石壓力概念建立在擋墻反力作用下巖體處于剪切極限平衡狀態(tài)的基礎上，只有抗滑不穩(wěn)定（即抗滑穩(wěn)定系數(shù)小于1）時才有大于0的主動巖石壓力，抗滑基本穩(wěn)定和欠穩(wěn)定時主動巖石壓力為0或為負值。當沿外傾結(jié)構(gòu)面滑動的抗滑穩(wěn)定系數(shù)不小于1而小于抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)時，受外傾結(jié)構(gòu)面控制的主動巖石壓力就為0或為負值【2】。此時，無論乘以多大的增大系數(shù)，受外傾結(jié)構(gòu)面控制的主動巖石壓力為0或為負值的情況均不改變，但實際上需要進行抗滑支護，也就是說，存在大于0的抗滑支護結(jié)構(gòu)巖土荷載（筆者已提供抗滑支護結(jié)構(gòu)巖土荷載計算方法即按抗滑穩(wěn)定性計算公式反算法【2】）。當由巖體強度參數(shù)決定的主動巖石壓力與增大系數(shù)的乘積小于應有的抗滑支護結(jié)構(gòu)巖土荷載時，抗滑穩(wěn)定的目標并沒有實現(xiàn)。
2.以巖體等效內(nèi)摩擦角為強度參數(shù)算得的主動巖石壓力做形變荷載造成巖質(zhì)邊坡抗滑穩(wěn)定性結(jié)論和變形破壞模式混亂。
主動巖石壓力概念建立在擋墻反力作用下巖體處于剪切極限平衡狀態(tài)的基礎上，只有抗滑不穩(wěn)定（即抗滑穩(wěn)定系數(shù)小于1）時才有大于0的主動巖石壓力，抗滑基本穩(wěn)定和欠穩(wěn)定時主動巖石壓力為0或為負值【2】，而由巖體等效內(nèi)摩擦角計算的主動巖石壓力在任何情況下均大于0。這在概念上意味著巖質(zhì)邊坡在任何情況下抗滑不穩(wěn)定。而事實上巖體完整性高且不受外傾結(jié)構(gòu)面控制的非極軟巖邊坡很難發(fā)生滑動破壞，用巖體內(nèi)摩擦角和巖體粘聚力進行抗滑穩(wěn)定性計算的結(jié)果也表明其抗滑穩(wěn)定性極高。因此，巖體等效內(nèi)摩擦角與巖體內(nèi)摩擦角和巖體粘聚力的作用遠不等效，在形變荷載計算中采用巖體等效內(nèi)摩擦角概念和主動巖石壓力概念將造成巖質(zhì)邊坡抗滑穩(wěn)定性結(jié)論和變形破壞模式的混亂。
3.以巖體等效內(nèi)摩擦角為強度參數(shù)算得的主動巖石壓力做形變荷載時形變荷載的影響因素選擇不當。
在坡高和坡率相同情況下，巖質(zhì)邊坡抗變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載取決于邊坡巖體抗側(cè)向變形能力。邊坡巖體抗側(cè)向變形能力主要取決于巖石堅硬程度和巖體完整程度：巖石越堅硬、巖體越完整，不僅巖體抗拉強度越大從而側(cè)向拉裂變形越小，而且施工造成應力釋放所占的比例越大，因此，巖石越堅硬、巖體越完整，需要抗變形支護結(jié)構(gòu)承擔的荷載越小。邊坡巖體抗側(cè)向變形能力也受結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀影響：當結(jié)構(gòu)面陡傾時，與邊坡走向接近平行的結(jié)構(gòu)面比其他結(jié)構(gòu)面更易因拉裂的發(fā)生和發(fā)展引起和加大側(cè)向變形。因此，邊坡巖體抗側(cè)向變形能力應根據(jù)巖石堅硬程度、巖體完整程度和結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀（有無垂直坡向的陡傾結(jié)構(gòu)面）進行分級，此項工作已經(jīng)完成【3】。
表1和表2中的邊坡巖體類別（主要由巖體完整性、結(jié)構(gòu)面結(jié)合程度和外傾結(jié)構(gòu)面傾角決定）不是邊坡巖體抗側(cè)向變形能力分級，故不能作為巖質(zhì)邊坡抗變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載的影響因素。
4.坡面直立、坡頂水平時以巖體強度參數(shù)算得的庫倫型主動巖石壓力有三個結(jié)果。
（1）以巖體等效內(nèi)摩擦角為強度參數(shù)按不含破裂角符號的庫倫公式計算可獲得一個主動巖石壓力結(jié)果。
（2）因當前方法已給出不同情況的破裂角值（見表1）而這些值并不是庫倫理論中的破裂角（如取墻背摩擦角為0，坡面直立、坡頂水平且無附加荷載情況下的理論破裂角均為），若以巖體等效內(nèi)摩擦角為強度參數(shù)按含破裂角符號的庫倫主動土壓力公式（如有限范圍填土主動土壓力公式、沿外傾結(jié)構(gòu)面滑動的主動巖石壓力公式）計算，主動巖石壓力必將是另一個結(jié)果。當墻背摩擦角取0時，因表1中的破裂角不是最危險的直線滑面傾角（除表1中破裂角取外），故按表1中不取的破裂角數(shù)據(jù)算得的主動巖石壓力必然小于按取的破裂角數(shù)據(jù)算得的主動巖石壓力。
（3）當前方法對坡面傾斜邊坡以巖體粘聚力和巖體內(nèi)摩擦角為強度參數(shù)按（1）式和（2）式進行主動巖石壓力計算，式中破裂角按（3）式進行計算。坡面直立是坡面傾斜的特例，對坡面傾斜邊坡適用的公式對坡面直立邊坡也適用。當前方法對坡面直立、坡頂為臺階式的邊坡也以巖體粘聚力和巖體內(nèi)摩擦角為強度參數(shù)按庫倫型公式進行主動巖石壓力計算。坡面直立、坡頂水平是坡頂為臺階式的特例，對坡面直立、坡頂為臺階式的邊坡適用的公式對坡面直立、坡頂水平的邊坡也適用。因巖體等效內(nèi)摩擦角與巖體粘聚力和巖體內(nèi)摩擦角遠遠不等效【4】，以巖體粘聚力和巖體內(nèi)摩擦角為強度參數(shù)按庫倫型公式計算出的主動巖石壓力必然不同于以巖體等效內(nèi)摩擦角為強度參數(shù)按庫倫型公式計算出的主動巖石壓力。除非巖石強度極低或巖體完整性極差，以巖體粘聚力和巖體內(nèi)摩擦角為強度參數(shù)按庫倫型公式計算出的主動巖石壓力總是小于以巖體等效內(nèi)摩擦角為強度參數(shù)按庫倫型公式計算出的主動巖石壓力，前者一般小于0，后者總是大于0。
5.以巖體粘聚力和巖體內(nèi)摩擦角為強度參數(shù)算得的主動巖石壓力做形變荷載一般未實現(xiàn)控制變形的目標。
前面已經(jīng)指出，以巖體粘聚力和巖體內(nèi)摩擦角為強度參數(shù)按庫倫型公式計算出的直立巖質(zhì)邊坡主動巖石壓力一般為負值，這意味著直立巖質(zhì)邊坡無需進行支護。但巖質(zhì)邊坡坡率允許值一般均小于1∶0.00，即直立巖質(zhì)邊坡坡率一般超過了允許值。這說明以巖體粘聚力和巖體內(nèi)摩擦角為強度參數(shù)算得的主動巖石壓力做形變荷載一般未實現(xiàn)控制變形的目標。
6.坡頂無重要建（構(gòu)）筑物時分支護結(jié)構(gòu)是否為預應力錨桿擋墻兩種情況不恰當。
如果坡頂無重要建（構(gòu)）筑物時巖質(zhì)邊坡抗變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載計算需要區(qū)分支護結(jié)構(gòu)是否為預應力錨桿擋墻，那么，坡頂有重要建（構(gòu)）筑物時，巖質(zhì)邊坡抗變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載計算也需要區(qū)分支護結(jié)構(gòu)是否為預應力錨桿擋墻。
2.2 土質(zhì)邊坡
當前的土質(zhì)邊坡抗變形支護結(jié)構(gòu)土體荷載計算方法存在下列問題：
1.以土體強度參數(shù)算得的主動土壓力與增大系數(shù)的乘積做形變荷載有時未實現(xiàn)控制變形的目標。
控制邊坡變形應先保證邊坡穩(wěn)定，若不能保證邊坡穩(wěn)定，則無法控制邊坡變形。主動土壓力概念建立在擋墻反力作用下土體處于剪切極限平衡狀態(tài)的基礎上，只有抗滑不穩(wěn)定（即抗滑穩(wěn)定系數(shù)小于1）時才有大于0的主動土壓力，抗滑基本穩(wěn)定和欠穩(wěn)定時主動土壓力為0或為負值。當抗滑穩(wěn)定系數(shù)不小于1而小于抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)時，主動土壓力就為0或為負值。此時，無論乘以多大的增大系數(shù)，主動土壓力為0或為負值的情況均不改變，但實際上需要進行抗滑支護，也就是說，存在大于0的抗滑支護結(jié)構(gòu)巖土荷載（筆者已提供抗滑支護結(jié)構(gòu)巖土荷載計算方法即按抗滑穩(wěn)定性計算公式反算法【2】）。當主動土壓力與增大系數(shù)的乘積小于應有的抗滑支護結(jié)構(gòu)巖土荷載時，抗滑穩(wěn)定的目標并沒有實現(xiàn)。
2.以主動土壓力和靜止土壓力的平均值做形變荷載有時未實現(xiàn)控制變形的目標。
當邊坡高度較小且土體粘聚力較大時，主動土壓力為為負值。當為負值的主動土壓力絕對值較大時，主動土壓力和靜止土壓力的平均值過小，用其做形變荷載可能未實現(xiàn)控制變形的目標。
3.以受外傾結(jié)構(gòu)面控制的主動土壓力與增大系數(shù)的乘積做形變荷載有時未實現(xiàn)控制變形的目標。
控制邊坡變形應先保證邊坡穩(wěn)定，若不能保證邊坡穩(wěn)定，則無法控制邊坡變形。當沿外傾結(jié)構(gòu)面滑動的抗滑穩(wěn)定系數(shù)不小于1而小于抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)時，受外傾結(jié)構(gòu)面控制的主動土壓力就為0或為負值【2】。此時，無論乘以多大的增大系數(shù)，受外傾結(jié)構(gòu)面控制的主動土壓力為0或為負值的情況均不改變，但實際上需要進行抗滑支護，也就是說，存在大于0的抗滑支護結(jié)構(gòu)巖土荷載（筆者已提供抗滑支護結(jié)構(gòu)巖土荷載計算方法即按抗滑穩(wěn)定性計算公式反算法【2】）。當靜止土壓力【對坡頂建（構(gòu)）筑物基礎外邊緣到坡腳水平距離小于基底到坡腳垂直距離0.5倍的情形】或靜止土壓力與主動土壓力的平均值【對坡頂建（構(gòu)）筑物基礎外邊緣到坡腳水平距離不小于基底到坡腳垂直距離0.5倍而不大于基底到坡腳垂直距離1倍的情形】小于應有的抗滑支護結(jié)構(gòu)巖土荷載時，抗滑穩(wěn)定的目標并沒有實現(xiàn)。
4.對坡頂無重要建（構(gòu)）筑物且抗滑穩(wěn)定的陡立邊坡不考慮抗側(cè)向拉裂變形支護不恰當。
當土體粘聚力較大時，一定高度的直立邊坡抗滑穩(wěn)定，因而無需抗滑支護。若不實施抗變形支護，這樣的邊坡也會發(fā)生明顯的側(cè)向拉裂變形，同樣給人不安全感，甚至引起垮塌。這與坡頂無重要建（構(gòu)）筑物且抗滑穩(wěn)定的陡立巖質(zhì)邊坡需要進行抗側(cè)向拉裂變形支護（按當前方法，抗側(cè)向拉裂變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載是采用以巖體等效內(nèi)摩擦角為強度參數(shù)算得的主動巖石壓力）是一個道理。
5.當坡頂無重要建（構(gòu)）筑物且支護結(jié)構(gòu)不是錨桿擋墻也不是高度不小于5m的重力式擋墻時不考慮抗變形支護不恰當。
如果因重力式擋墻變形約束小，對高度不小于5m的重力式擋墻需通過增大巖土荷載來控制變形，那么對高度不小于5m的懸臂式或扶壁式擋墻也需通過增大巖土荷載來控制變形。如果因錨桿擋墻變形約束大，對錨桿擋墻需通過增大巖土荷載來控制變形，那么，對錨拉樁也需通過增大巖土荷載來控制變形。如果對變形約束小和對變形約束大的支護結(jié)構(gòu)均需通過增大巖土荷載來控制變形，那么，各種支護結(jié)構(gòu)均需通過增大巖土荷載來控制變形。
6.對坡頂無重要建（構(gòu)）筑物的重力式擋墻根據(jù)坡高不同取值范圍取不同的巖土荷載增大系數(shù)不恰當。
對坡頂無重要建（構(gòu)）筑物的重力式擋墻根據(jù)坡高不同取值范圍取不同的巖土荷載增大系數(shù)這種做法造成巖土荷載隨坡高變化間斷，不隨坡高連續(xù)變化：坡高4.99m和5m 時的巖土荷載相差約1.1倍，坡高8m和8.01m 時的巖土荷載也相差約1.1倍。
3 靜止巖土壓力修正法
當前的邊坡抗變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載計算方法存在的問題均與主動巖土壓力有關，對巖質(zhì)邊坡還與邊坡巖體分類有關。據(jù)此，建議采用靜止巖土壓力修正法確定邊坡抗變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載，其要點如下：
1.邊坡抗變形支護分為抗側(cè)向拉裂變形支護和抗地基側(cè)向變形支護。
對坡率超過控裂坡率但坡頂無房屋且無其他對變形敏感建筑物（或坡頂有房屋或有其他對變形敏感建筑物，但基礎外邊緣與坡腳連線斜率小于1:0.50）的巖質(zhì)邊坡和坡率超過控裂坡率但坡頂無房屋且無其他對變形敏感建筑物（或坡頂有房屋或有其他對變形敏感建筑物，但基礎外邊緣與坡腳連線斜率小于1:1.00）的堅硬、硬塑粘性土邊坡，無論穩(wěn)定性是否滿足要求，均進行抗側(cè)向拉裂變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載計算。
對坡頂有房屋或有其它對變形敏感建筑物且其基底外邊緣與坡腳連線斜率大于或等于1:0.50的巖質(zhì)邊坡或其基底外邊緣與坡腳連線斜率大于或等于1:1.00的土質(zhì)邊坡，無論穩(wěn)定性是否滿足要求，均進行抗地基側(cè)向變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載計算。
2.邊坡抗側(cè)向拉裂變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載計算分坡面直立和坡面傾斜兩種情況。
坡面直立時，邊坡抗側(cè)向拉裂變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載按下式計算：
式中：邊坡抗變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載實用計算方法探討-圖片未命名—邊坡抗變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載（kN/m）；邊坡抗變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載實用計算方法探討-圖片未命名—巖土體重度（kN/m3）；ｈ—邊坡高度（m）；ｑ—坡頂均布連續(xù)荷載（m）；坡頂有局部荷載、坡頂傾斜或為臺階式時，換算為坡頂均布連續(xù)荷載；邊坡抗變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載實用計算方法探討-圖片未命名—形變壓力系數(shù)，對巖質(zhì)邊坡根據(jù)邊坡巖體類別按表3取值，對土質(zhì)邊坡，堅硬土取0.66邊坡抗變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載實用計算方法探討-圖片未命名，硬塑土取0.64邊坡抗變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載實用計算方法探討-圖片未命名（邊坡抗變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載實用計算方法探討-圖片未命名為土體側(cè)壓力系數(shù)，臨時邊坡取較小值）。
注：臨時邊坡取小值附近的值。
坡面傾斜時，邊坡抗側(cè)向拉裂變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載取坡面直立時的計算結(jié)果與坡率影響系數(shù)的乘積，坡率影響系數(shù)按下式計算：
注：1 本表不適用于由特殊性巖石組成的邊坡；
2 臨時邊坡取大值附近的值。
注：1 本表不適用于由特殊性土組成的邊坡；
2 臨時邊坡取大值附近的值。
3.抗地基側(cè)向變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載計算分坡面直立和坡面傾斜兩種情況。
坡面直立時，抗地基側(cè)向變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載按（5）式計算，但式中形變壓力系數(shù)邊坡抗變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載實用計算方法探討-圖片未命名，對巖質(zhì)邊坡乘以形變壓力增大系數(shù)邊坡抗變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載實用計算方法探討-圖片未命名（邊坡抗變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載實用計算方法探討-圖片未命名根據(jù)邊坡巖體類別按表6取值），對土質(zhì)邊坡按表7取值。
注：坡頂建筑物對邊坡變形控制要求較高時取較高值。
坡面傾斜時，抗地基側(cè)向變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載取坡面直立時計算結(jié)果與坡率影響系數(shù)的乘積，坡率影響系數(shù)按（6）式計算，但式中變形控制界面斜率邊坡抗變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載實用計算方法探討-圖片未命名，對巖質(zhì)邊坡，取1:0.50與控裂坡率兩者的較小值；對堅硬、硬塑粘性土邊坡，取1:1.00與控裂坡率兩者的較小值，對其它土質(zhì)邊坡，取1:1.00。
4.邊坡巖體類別按邊坡抗側(cè)向變形能力劃分（表8）。
注：1 平行邊坡走向的陡傾結(jié)構(gòu)面系指其走向與邊坡走向夾角不大于30°、外傾時傾角不小于60°、內(nèi)傾時傾角不小于70°的結(jié)構(gòu)面；
2 巖石在邊坡工程運行期處于水下或水位變動帶時，劃分巖石堅硬程度所用單軸抗壓強度標準值取飽和值，其它情況取天然值；
3 強風化巖體為Ⅳ類；
4 對堅硬程度不同的巖石互層的邊坡，先劃分各層的邊坡巖體類型，再根據(jù)各層相對厚度和位置綜合確定。
5.抗變形支護結(jié)構(gòu)帶有錨桿時，錨固段從變形控制界面起算。對抗側(cè)向拉裂變形支護結(jié)構(gòu)，變形控制界面斜率取控裂斜率，巖質(zhì)邊坡控裂坡率根據(jù)坡高和邊坡巖體類型按表4取值，堅硬、硬塑粘性土邊坡控裂坡率根據(jù)坡高和土體狀態(tài)按表5取值。對抗地基側(cè)向變形支護結(jié)構(gòu)，變形控制界面斜率，對巖質(zhì)邊坡取1:0.50與控裂坡率兩者的較小值，對土質(zhì)邊坡取1:1.00與控裂坡率兩者的較小值。6.將抗變形支護置于邊坡和邊坡地基均穩(wěn)定的前提下。為此，將邊坡支護分為抗失穩(wěn)支護和抗變形支護，對穩(wěn)定性不滿足要求的邊坡需采用按穩(wěn)定性計算公式反算法【2】進行抗失穩(wěn)支護結(jié)構(gòu)巖土荷載計算，對充當建（構(gòu)）筑物地基的邊坡，還以該巖土荷載的反力做支護力進行邊坡地基承載力驗算。當邊坡地基承載力不滿足要求時，還應采用按穩(wěn)定性計算公式反算法【2】進行抗邊坡地基失穩(wěn)支護結(jié)構(gòu)巖土荷載計算，計算時，對土質(zhì)地基，基底壓力應乘以2（當基底面積乘以允許應力法設計時）或2附近的值（當基底面積乘以單一安全系數(shù)法設計時），對巖質(zhì)地基，基底壓力應乘以3（當基底面積乘以允許應力法設計時）或3附近的值（當基底面積乘以單一安全系數(shù)法設計時），而邊坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)均取1，且除特定結(jié)構(gòu)面充當滑面外，滑面應從基底內(nèi)邊緣通過【6】。邊坡抗失穩(wěn)支護結(jié)構(gòu)應既能承擔抗邊坡失穩(wěn)支護結(jié)構(gòu)巖土荷載，又能承擔抗邊坡地基失穩(wěn)支護結(jié)構(gòu)巖土荷載。邊坡支護結(jié)構(gòu)應既能承擔抗失穩(wěn)支護結(jié)構(gòu)巖土荷載，又能承擔抗變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載。采用分項系數(shù)法設計時，采用按穩(wěn)定性公式反算法算得的抗失穩(wěn)支護結(jié)構(gòu)巖土荷載不乘荷載分項系數(shù)，采用靜止巖土壓力修正法算得的抗變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載需乘荷載分項系數(shù)1.35；采用單一安全系數(shù)法設計時，采用靜止巖土壓力修正法算得的抗變形支護結(jié)構(gòu)安全系數(shù)需明顯大于采用按穩(wěn)定性計算公式反算法算得的抗失穩(wěn)支護結(jié)構(gòu)安全系數(shù)。
4 靜止巖土壓力修正法與當前方法的比較
4.1 靜止巖土壓力修正法與當前方法的相同或類似之處
1.無論是對巖質(zhì)邊坡還是對土質(zhì)邊坡，坡頂建（構(gòu)）筑物基礎外邊緣到坡腳的水平距離與基底到坡腳垂直距離之比邊坡抗變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載實用計算方法探討-圖片未命名的分段均與當前方法相同。
2.直立巖質(zhì)邊坡抗變形（包括抗側(cè)向拉裂變形和抗地基側(cè)向變形）支護結(jié)構(gòu)巖石荷載計算公式雖是靜止巖石壓力修正式，但結(jié)果與當前以巖體等效內(nèi)摩擦角為強度參數(shù)進行計算的方法相當，因為：巖體形變壓力系數(shù)取值表（表3）各欄上下限取當前方法中的以表1所列巖體等效內(nèi)摩擦角為強度參數(shù)計算的主動巖石壓力系數(shù)上下限即邊坡抗變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載實用計算方法探討-圖片未命名，是當前方法中的用巖體等效內(nèi)摩擦角計算的直立巖質(zhì)邊坡主動巖石壓力系數(shù)】；巖體形變壓力增大系數(shù)取值表（表6）與當前方法中的主動巖石壓力修正系數(shù)取值表（表2）相同即：邊坡抗變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載實用計算方法探討-圖片未命名。
3.對坡頂建筑物基礎外邊緣與坡腳連線斜率大于或等于1:0.5的直立土質(zhì)邊坡，因靜止土壓力修正系數(shù)取1，故計算方法與當前方法相同。
4.在土體無粘性且無外傾結(jié)構(gòu)面的情況下，直立邊坡靜止土壓力大約是主動土壓力的1.2～1.4倍或者說主動土壓力大約是靜止土壓力的0.71～0.83倍，靜止土壓力和主動土壓力的平均值大約是靜止土壓力的0.85～0.92倍。因此，從表7可以看出，對坡頂建筑物基礎外邊緣與坡腳連線斜率1:0.5>邊坡抗變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載實用計算方法探討-圖片未命名>1:1的直立土質(zhì)邊坡，計算結(jié)果與當前方法（靜止土壓力和主動土壓力的平均值）相當。
4.2 靜止巖土壓力修正法與當前方法的不同之處
1.對巖質(zhì)邊坡和土質(zhì)邊坡，對坡頂建（構(gòu)）筑物基礎的不同位置，靜止巖土壓力修正法的邊坡抗變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載計算采用統(tǒng)一的公式（均是靜止巖土壓力與修正系數(shù)的乘積），只是不同情況（包括是巖質(zhì)邊坡還是土質(zhì)邊坡、是永久邊坡工程還是臨時邊坡工程、坡頂建（構(gòu)）筑物基礎的不同位置）下修正系數(shù)取值不同。靜止巖土壓力修正法不涉及主動巖土壓力的計算。
2.靜止巖土壓力修正系數(shù)不區(qū)分支護結(jié)構(gòu)類型和坡高。
3.對巖質(zhì)邊坡，修正系數(shù)不受控于主要由巖體完整性、結(jié)構(gòu)面結(jié)合程度和外傾結(jié)構(gòu)面傾角決定的邊坡巖體類型而受控于由巖石堅硬程度和巖體完整性以及結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀（有無與邊坡走向平行的陡傾結(jié)構(gòu)面）決定的邊坡巖體抗側(cè)向變形能力分級。
4.對坡頂無重要建（構(gòu)）筑物但坡率超過控裂坡率的邊坡（包括巖質(zhì)邊坡和堅硬、硬塑粘性土邊坡），無論是否抗滑穩(wěn)定，均進行抗側(cè)向拉裂變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載計算。
5.明確區(qū)分抗失穩(wěn)支護和抗變形支護，要求邊坡支護結(jié)構(gòu)能承擔抗失穩(wěn)支護結(jié)構(gòu)巖土荷載和抗變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載這兩類巖土荷載。因邊坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)取值較大，由按抗滑穩(wěn)定性計算公式反算法算得的抗滑支護結(jié)構(gòu)巖土荷載明顯大于相應主動巖土壓力，對其不乘增大系數(shù)。
由此可知，靜止巖土壓力修正法在不降低實用性的條件下彌補了當前方法的不足。
6 結(jié)論
1.為防范邊坡發(fā)生明顯的側(cè)向拉裂變形，對有較大自穩(wěn)高度、側(cè)向拉裂變形不明顯影響坡頂建筑物基礎的邊坡也需要進行支護。相應支護結(jié)構(gòu)同側(cè)向變形明顯影響坡頂建筑物基礎的邊坡支護結(jié)構(gòu)一樣是抗變形支護結(jié)構(gòu)，相應支護結(jié)構(gòu)巖土荷載是形變荷載。
2.當前的巖質(zhì)邊坡抗變形支護結(jié)構(gòu)巖石荷載計算方法存在下列問題：（1）以受外傾結(jié)構(gòu)面控制的主動巖石壓力與增大系數(shù)的乘積做形變荷載有時未實現(xiàn)控制變形的目標；（2）以巖體等效內(nèi)摩擦角為強度參數(shù)算得的主動巖石壓力做形變荷載造成巖質(zhì)邊坡抗滑穩(wěn)定性結(jié)論和變形破壞模式混亂；（3）以巖體等效內(nèi)摩擦角為強度參數(shù)算得的主動巖石壓力做形變荷載時形變荷載的影響因素選擇不當；（4）坡面直立、坡頂水平時以巖體強度參數(shù)算得的庫倫型主動巖石壓力有三個結(jié)果；（5）以巖體粘聚力和巖體內(nèi)摩擦角為強度參數(shù)算得的主動巖石壓力做形變荷載一般未實現(xiàn)控制變形的目標；（6）坡頂無重要建（構(gòu)）筑物時分支護結(jié)構(gòu)是否為預應力錨桿擋墻兩種情況不恰當。
3.當前的土質(zhì)邊坡抗變形支護結(jié)構(gòu)土體荷載計算方法存在下列問題：（1）以主動土壓力與增大系數(shù)的乘積做形變荷載有時未實現(xiàn)控制變形的目標；（2）以主動土壓力和靜止土壓力的平均值做形變荷載有時未實現(xiàn)控制變形的目標；（3）以受外傾結(jié)構(gòu)面控制的主動土壓力與增大系數(shù)的乘積做形變荷載有時未實現(xiàn)控制變形的目標；（4）對坡頂無重要建（構(gòu)）筑物且抗滑穩(wěn)定的陡立邊坡不考慮抗側(cè)向拉裂變形支護不恰當；（5）當坡頂無重要建（構(gòu)）筑物且支護結(jié)構(gòu)不是錨桿擋墻也不是高度不小于5m的重力式擋墻時不考慮抗變形支護不恰當；（6）對坡頂無重要建（構(gòu)）筑物的重力式擋墻根據(jù)坡高不同取值范圍取不同的巖土荷載增大系數(shù)不恰當。
4.本文提出邊坡抗變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載計算方法——靜止巖土壓力修正法。對直立巖質(zhì)邊坡，據(jù)此計算的結(jié)果與當前以巖體等效內(nèi)摩擦角為強度參數(shù)進行計算的方法相當；對直立土質(zhì)邊坡，在土體無粘性且無外傾結(jié)構(gòu)面的情況下，據(jù)此計算的結(jié)果也與當前方法相當。但這種方法在不降低實用性的條件下彌補了當前方法的不足。
5.除巖土體粘聚力極低的邊坡外，邊坡支護結(jié)構(gòu)巖土荷載計算應包括抗失穩(wěn)支護結(jié)構(gòu)巖土荷載計算和抗變形支護結(jié)構(gòu)巖土荷載計算，邊坡支護結(jié)構(gòu)應同時滿足抗失穩(wěn)和抗變形要求。
