某冰水堆积体高边坡处治方案讨论

朋友咨询某公路冰水堆积体高边坡处治方案，觉得有代表意义，与大家共探讨。

一、概况

冰水堆积体为亚粘土层,砂、粘土充填之砾石层，局部为泥砾层，密实状，分布于线路小山丘顶部，为风化剥蚀残留。地勘提供的冰水堆积体内摩擦角φ=25～35度，粘聚力C=50~70KPa。设计拟采用1：0.3～1：0、75的坡率开挖，形成了高约50m的高边坡，并在一、五级边坡设置锚杆框架，二、三、四级边坡采用锚索框架加固。

二、笔者建议

1、参数选用

1.1、地勘报告提交的冰水堆积体内摩擦角φ=25～35度，粘聚力C=50~70KPa可能偏小，将影响坡体的加固工程形式或规模。

1.2、将冰水堆积体堆积体可近似为类均质土体，其坡体的相关参数应符合如下情况：

1）其自然坡度是坡体内部物理力学性能在表观的综合反映，它经历了地质历史上河流下切，自然界的风吹雨淋、地震振动等多种作用。因此，自然坡面倾角α应较受外部自然营力作用相对较小的坡体内部岩土体综合内摩擦角Φ小，即：

滑坡发生前高位堆积体的自然平均坡度为α=53°，由此，控制性工况下坡体在暴雨工况的综合内摩擦角Φ＞53°。

2）该冰水堆积体自然状态下处于稳定状态，即自然坡体在历史上经历了暴雨、地震等的影响后仍然保持稳定。也就是说，无论是天然工况、暴雨工况或地震工况下，坡度体的稳定性均较好。

故目前参数反算时取坡体处于稳定状态下的稳定系数下限值1.15，通过迭代计算得出控制性工况下自然坡体在暴雨工况的综合内摩擦角Φ=51°。

综上：高边坡坡体控制性工况下综合内摩擦角取最小值取51°。考虑到工程开挖扰动作用可能造成坡体参数降低，故对综合内摩擦角采用0.8进行折减后，取40.8°。

故地勘提交的内摩擦角φ=25～35度，粘聚力C=50~70KPa偏小，影响坡体处治方案。

2、方案建议

1）二级公路暴雨工况下的安全系数取1.1。

2）由于自然坡体后部地形平缓，故不建议采用1：0.3～1：0、75的坡率开挖和设置强大的工程加固措施。

3）建议采用与自然坡度近于平行的1：0.75坡率开挖，并在三级平台设置宽5m的宽大平台，将高大的边坡分为两个次高边坡，边坡高约55m。

4）由于优化后的坡率与自然坡率近于平行，故人工边坡整体稳定性较好。故依据高边坡“固脚强腰”的理念与原则，在一、二级边坡设置锚杆框架，对整体坡体的稳定性进行“固脚”提高；在四级边坡设置锚杆框架，对大平台以上的次高边坡进行“固脚”加固。

5）整个坡面绿化防护，防止坡面落石发生。即在一、二、四级设置框架的部位采用三维网植草，在三、五、六级边坡采用喷混凝土植生进行防护。

经以上优化后的边坡高度较原设计边坡高度只增加了5m，但加固工程规模大幅减小，且坡体的整体与局部稳定性均较有所提高，工程施工风险有效减小。