Slide软件在四川广元某市政道路边坡变形处理中的应用

吴光明

（四川电力设计咨询有限责任公司 四川成都 610041）

Slide软件在四川广元某市政道路边坡变形处理中的应用

吴光明

（四川电力设计咨询有限责任公司 四川成都 610041）

未对施工开挖后形成的人工边坡稳定性进行详尽的分析判断并及时采取措施，边坡失稳是必然结果。运用Slide分析软件中对具体边坡的稳定性进行了分析计算，并提出了相应的处理方案，为类似边坡的分析和治理提供参考。

边坡；Slide软件；稳定性计算；治理

1 引言

在工程建设过程中，由于对边坡稳定性的认识不足或加固支挡措施时间滞后等原因，常出现边坡稳定性恶化甚至完全失稳事故，给后续的治理增加了难度，甚至造成重大的财产损失或人员伤亡。因此边坡的稳定性分析评价及分析评价结果的可信度是边坡工程的重点课题，准确分析、及时采取对策措施是杜绝事故、减少损失的正确程序。

本文通过对广元某市政道路边坡的失稳分析，表明边坡稳定分析和及时支挡处理的重要性。

2 工程概况

该道路位于广元市北郊，为一条下穿宝成铁路道路，道路近于南东-北西走向，南东侧临嘉陵江，道路微地貌为浅丘谷地，西南侧地形平坦，东北侧为地形坡度约8°的丘坡。道路宽约28m，道路开挖新形成的人工边坡坡高8.5m，挖方边坡坡肩约17.9m处有一110kV输电线路铁塔。该道路于2015年8月份开始施工开挖，开挖前后未采取任何工程措施。进入9月份后，出现了持续的降雨过程，随后发现塔位及周围地表有轻微变形，随着时间推移，变形愈加严重，现在塔位基础已经出现较为严重的上抬和倾斜，塔身亦出现倾斜，地表出现多条拉张裂缝，裂缝宽度20～30cm，裂缝错位30～40cm，考虑到安全，输电线路被迫停止运行。

图1 道路上坡侧的地表裂缝分布图

图2 道路施工现场

3 场地地层与岩土物理力学参数

3.1 地层

根据勘察结果，场地岩土主要第四系全新统人工填土（Q4ml）、第四系上更新统冲积层（Q3al）、第四系上更新统冲洪积层（Q3al+pl）和侏罗系中统沙溪庙组（J2s）基岩组成，。各层土的构成和特征分述如下：

（1）人工填土层（Q4ml）

杂填土①-1：褐、灰褐、黄褐等色，松散，稍湿。以建筑垃圾、粘性土和砂泥岩碎块石为主，含少量碎石、植物根茎等，该层主要分布于铁塔的上坡侧地表，回填时间约1～5年，工程性质较差。

（2）第四系上更新统冲积层（Q3al）

粉质粘土①-2：褐黄色，可塑，稍湿，稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等，层底含少量粉粒，局部含少量卵石，场地普遍分布。

（3）第四系上更新统冲洪积层（Q3al+pl）

卵石①-3：褐灰～褐黄色，稍湿，松散～稍密，卵石成分主要为岩浆岩、变质岩，卵石粒径多为2～10cm，个别卵石粒径可达15cm以上，卵石磨圆度较好，多呈圆形、亚圆形，大多数卵石呈中等风化～微风化状。卵石骨架间被黏性土、粉粒充填，卵石间充填物含量约为40～50%。

（4）侏罗系中统沙溪庙组（J2s）

泥岩②：紫红～棕红色，以粘土矿物组成为主，泥质结构，薄层～厚层构造，含少量长石、石英等细粒碎屑物，局部为砂岩岩。根据场地附近出露岩层调查显示，该处岩层产状为230°∠27°。在勘察深度内，根据其风化程度，将其划分为3个亚层：

全风化泥岩②-1：岩体结构已全部破坏，呈黏土状，岩质很软，岩芯遇水大部分泥化，回旋钻进极易。残存有少量1～2cm的碎岩块，用手易捏碎。

图3 边坡典型地质剖面图

强风化泥岩②-2：组织结构大部分破坏，节理、风化裂隙很发育，结构面多呈网状发育，裂隙面多附着黑褐色铁锰质锈斑，岩芯破碎，多呈土状、碎块状，个别呈柱状。用手可掰断，部分岩芯手可捏碎，具有遇水软化现象。岩芯采取率35～60%。

3.2 岩土物理力学参数

为便于分析比较，不同边界条件计算时岩土层的物理力学参数取值均相同，各岩土层参数见表1。

4 边坡稳定性分析

SLIDE是加拿大RocScience公司得产品，该软件使用垂直条块极限平衡分析方法来分析滑动面的稳定性，可分析单条滑面，也可使用自动搜索方法来搜寻给定边坡的临界滑动面，是目前较为广泛应用的边坡分析软件。根据地质勘察资料及岩土物理力学参数，选择边坡的典型剖面用slide软件进行稳定性验算，按以下三种情况进行验算，分别为：①道路未施工前；②道路开挖后暴雨前；③道路开挖后连续暴雨。3种情况下岩土参数取值相同，其计算结果如表2及图4～6所示。

表1 岩土层计算参数

表2 边坡稳定性分析结果

图4 下穿道路未施工前稳定性分析图

图5 道路开挖后暴雨前稳定性分析图

图6 道路开挖后加暴雨稳定性分析图

通过上述分析计算表明：原始边坡在饱水情况下最危险部位位于塔位上方的填土区域，最小稳定系数为1.284，边坡在饱水恶劣条件下稳定好；道路开挖后，在塔位的下坡侧形成高约8.5m的临空面后，边坡的稳定性已降低了，如不考虑其它影响因素还能在一定条件下保持稳定；道路开挖后未对边坡进行加固处理，在连续降雨的情况下，坡面汇水向下入渗，坡体岩土完全饱水，地下水位升高，边坡稳定状况严重恶化至临界状态，边坡已经不能保持稳定，随着时间的推移，边坡前缘将不断出现向下蠕滑，随后边坡中部和后缘以边坡前缘相同的变形破坏方式相继出现滑移变形，在地表则表现为数条拉张裂缝及滑移台阶。

边坡失稳的直接原因为市政道路施工开挖形成高达8.5m的临空面并未及时采取工程措施，而连续不断的降雨使水体不断下渗是诱因。

5 对策措施

目前边坡处于持续变形破坏阶段，必需采取工程措施加以治理，否则不仅威胁坡下方道路的安全，也影响上方输电线路的恢复重建。

根据场地条件及分析对比，采用抗滑桩进行支挡加削坡减载较为合理可行，采用Slide软件的反复计算比较，可在人工边坡的坡上侧距坡肩水平距离约3.5m处布置抗滑桩，桩长15m，嵌入强风化泥岩，桩间距4m，桩的抗剪断强度1500kN，增加抗滑桩后在不考虑地震暴雨饱和的情况下边坡最危险面稳定系数达到1.353（见图7），满足永久边坡的稳定性要求。上侧弃土边坡的稳定性较差，通过削坡减载，降低边坡的坡度及高度后，可以保证坡上侧铁塔及下侧道路的安全。

图7 抗滑桩位置及边坡稳定性分析图

6 结论

（1）边坡破坏变形的直接原因为市政道路施工开挖形成高达8.5m的临空面并未及时采取工程措施，而连续不断的降雨是诱发因素。

（2）目前边坡处于持续变形破坏阶段，不仅威胁坡下方道路的安全，也影响上方输电线路的恢复重建，需尽快对边坡进行整治。

（3）采用抗滑桩进行支挡较为合理可行，可在人工边坡的坡上侧距坡肩水平距离约3.5m处布置抗滑桩，桩长15m，嵌入强风化泥岩，桩间距4m，桩的抗剪断强度1500kN，增加抗滑桩和弃土边坡削坡减载后在不考虑地震的情况下边坡稳定系数可满足永久边坡的稳定性要求。

[1]张卓元，王士天，王兰生.工程地质分析原理.北京：地质出版社，1994.

[2]《建筑边坡工程技术规范》（GB500330-2013）.

TU43

A

1004-7344（2016）25-0186-02

2016-8-20

吴光明（1962-），男，工程师，本科，主要从事岩土工程工作。