本文來源于公眾號：悠游2019

作者：成永剛，博士，教高，注冊巖土工程師，中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會滑坡與工程邊坡分會理事，中國土木工程學(xué)會非飽和土與特殊土專業(yè)委員會常務(wù)委員和交通巖土工程專業(yè)委員會委員，國際工程地質(zhì)協(xié)會會員，中國國家公路建設(shè)項目評標(biāo)專家，四川省交通運輸專業(yè)人才教育專家。

坡體下滑力的計算合理與否，往往可通過坡體開挖前的穩(wěn)定狀態(tài)、開挖土體的抗剪能力或土壓力等進(jìn)行復(fù)核。

一、基本情況

某二級公路某段坡體上部為厚約3.0m的崩坡積碎石土層，下部為深厚、呈巖芯呈柱狀的全風(fēng)化花崗巖。由于多種因素限制，路基邊坡不能放坡設(shè)置，而需采用路塹樁板墻進(jìn)行支擋設(shè)置。技術(shù)人員在對樁后土壓力核查后認(rèn)為，控制性的土壓力達(dá)1476KN/m，故在坡腳設(shè)置2.4×3.6m×36m@6m的樁板墻（其中樁體懸臂長18.0m），并在懸臂段設(shè)置3孔由6根組成的錨索形成錨索抗滑樁進(jìn)行支擋。

圖1 技術(shù)人員擬采用的工程地質(zhì)斷面圖

二、計算模式分析

1、正向算法

由于坡體主要由全風(fēng)化花崗巖構(gòu)成，由于優(yōu)勢不利結(jié)構(gòu)面，故技術(shù)人員采用土壓力計算支擋結(jié)構(gòu)是可行的。但應(yīng)與圓弧搜索法所計算的潛在下滑面相互校核，并取最不利作為支擋結(jié)構(gòu)的控制性推力進(jìn)行設(shè)計。

2、反向核查

坡體在開挖以前處于穩(wěn)定狀態(tài)，即穩(wěn)定系數(shù)不小于1.15（二級公路）。故依據(jù)坡體平衡的特點，利用樁前所挖除土體的靜止壓力和抗剪力（兩者取最大值），利用穩(wěn)定系數(shù)去反向核查技術(shù)人員所得到的1476KN/m控制性推力是否合理。

三、方案優(yōu)化

1、為有效限制坡體挖后的卸荷作用，且為有效節(jié)約工程規(guī)模，技術(shù)人員采用錨索樁是合理的。但

1）錨索樁之所以節(jié)約工程規(guī)模，就是因為設(shè)置錨索后有效減小了樁體內(nèi)力和對樁體錨固段的需求。因此，目前技術(shù)人員在樁體懸臂段設(shè)置三孔錨索后仍采用懸臂段：錨固段=1:1的比例是違反錨索設(shè)計原理的，建議大幅優(yōu)化錨索樁的錨固段長度。

2）錨索樁要達(dá)到合理的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，一般情況下錨索所承擔(dān)的力是全部推力的20%左右是比較協(xié)調(diào)的，故技術(shù)人員在2.4×3.6m截面抗滑樁上設(shè)置3孔錨索是偏小了的。建議適當(dāng)增加錨索樁受力體系中錨索所承擔(dān)的推力比重，甚至將抗滑樁當(dāng)作“梁”而設(shè)置多排錨索（這時樁就不是常規(guī)的錨索樁了，而為多點梁式錨索樁），從而大大優(yōu)化錨索樁工程規(guī)模。

圖2 多點梁式樁示意圖

3）根據(jù)原坡體穩(wěn)定系數(shù)取1.15，利用樁前抗剪力不大于450KN/m；而樁前挖除土體的靜止壓力為210KN/m（區(qū)內(nèi)地震烈度為0.2g）。

取下滑力與靜止土壓力最大值450KN/m為樁后土體的控制性潛在推力，這與技術(shù)人員提供的1476KN/m相差約3倍。這說明技術(shù)人員所計算分析的控制性抗滑樁推力是明顯偏大了的。

基于此，技術(shù)人員擬采用的2.4×3.6m×36m@6m的樁板墻，懸臂段設(shè)置3孔由6根組成的錨索抗滑樁設(shè)計是偏保守的，欠合理的。而宜采用1.25×1.5m×27m@6m的樁板墻，懸臂段設(shè)置5孔由4根組成的錨索抗滑樁（多點梁式錨索樁）進(jìn)行處治，這樣，工程規(guī)模可大幅下降為原設(shè)計的33%左右。

圖3 優(yōu)化后的的工程地質(zhì)斷面