某高边坡设计方案优化讨论（假日专题）

某朋友咨询一西北地区的高边坡坡率和防护工程设计，有代表性，建议汇总如下，供大家参考。

一、概况：该边坡无地下水，地层从上至下依此为：

1、黄土：Qeol/3，浅黄色，稍湿，稍密。

2、全风化泥岩：Na/2，褐红色，呈粘性土状，局部夹灰白色砂岩团块。

3、强风化泥岩：Na/2，褐红色，层状构造，岩芯呈粘性土团块夹碎石状，局部含少量灰白色砂岩团块，手掰可断。

4、中风化泥岩：Na/2，褐红色，层状构造，岩芯呈柱状夹长柱状，属砂质泥岩，局部含灰白色砂岩及少量白色石膏碎砾，锤击可断，RQD=90。

技术人员拟采用6.0~8.0m分级，1:1~1:1.25 坡率开挖，平台宽3.0~4.0m，边坡高48.5m。其中1~7级边坡设置锚杆框架梁防护，锚杆长均为10m。如下图1和所示

图1 原设计拟采用工程地质断面图

二、方案分析

1、从断面图中看，原设计的存在“剥山皮”的不合理设置情况，造成边坡开挖过高而暴露面过大，工程防护规模和土石方压力较大，环境不友好。

2、该段坡体主由晚第三纪上新世的砂质泥岩构成，成岩时代较短（半成岩？），过大暴露面不利于边坡在外界因素影响的稳定性。如上部黄土和下部的疑似半成岩，均对降雨敏感。故依据高边坡的加固理念，宜采用收坡强加固的原则进行边坡设计。

3、坡体中无地下水，对高边坡稳定是有利的。故建议采用高边坡“固脚强腰”的理念，需要采用较强的工程进行防护。

三、建议方案

高边坡依据“固脚强腰、分级加固”的理念进行，从而确保坡体安全的基础上，有效提高工程的经济性指标。

1、依据地形地貌、地层岩性，对边坡采用收坡加固，以有效降低高度，减小土石方压力。

2、考虑到疑似半成岩性质较差，故采用固脚能力更强的钢锚管框架替换原锚杆框架进行“固脚”，有效提高边坡的整体稳定性和提高防护坡脚偏大的应力集中问题。

3、依据风化界面等不利组合，在二级边坡设置锚索框架进行“强腰”，提高边坡的整体稳定性。

4、三级边坡设置钢锚管框架，对黄土与全风化面、全风化与强风化面进行加固，确保三级边坡自身的稳定。

建议处治工程如图2所示

图2 优化设计拟采用的工程地质断面图

经优化后，边坡的高度由原设计的48.5m和45.5m分别大幅降低为31.0m和13.0m，防护工程规模和土石方大为减小，工程造价约为原方案的25%左右，且安全性大为提高，建议采用。