山区高速公路深挖路堑高边坡稳定性研究
随着我国大中城市基础设施逐步完善，高速公路建设开始向西南山区推进。沿线地质灾害易发，其中不稳定斜坡和开挖后的高陡边坡成为高速公路建设和运营的主要潜在威胁之一。如若对沿线自然斜坡重视不足和防治不当，当自然环境变化时，极易发生不稳定斜坡灾害。如著名的丽水山体不稳定斜坡事件，山体不稳定斜坡一直延伸至里东高速，近二十栋建筑物被埋，最终造成34人遇难。
因而，为保证高速公路安全建设与运营，必须深入了解公路沿线的地形地貌、地质构造、岩土性质和气候水文等自然因素，准确把握自然斜坡的形成机理以及开挖后的变形与稳定状态才能以此进行防治。在汉斯出版社有论文以湖北鄂西山区某公路边坡为研究案例，依据钻孔信息、大型原位剪切试验和原状土样室内试验综合确定滑动带以及相关力学参数，基于FLAC3D研究边坡稳定性以及开挖与支护前后变形场演化规律，为边坡的防治和公路建设提供工程依据。对于减少公路边坡对高速公路工程的威胁，确保工程的顺利实施和安全运营具有重大的现实意义。
湖北省保康至神农架高速公路位于湖北省西部，是湖北省“十二五”的“九纵五横三环”高速公路网规划和“鄂西生态文化旅游圈”建设的重要组成部分。本项目东连保康至宜昌高速，西接神农架阳日镇S307省道，是神农架林区与外界沟通联系的第一条高速公路，途经保康县的马桥镇。项目起点位于襄阳市保康县后坪镇的前坪村，与保宜高速公路相接，由东至西经过保康县马桥镇，终点为神农架林区阳日镇阳日湾村，与S307省道对接。项目高速公路路线全长43.63km。
基于FLAC3D分析了湖北保神公路路堑边坡开挖与支护前后的边坡稳定性以及变形场演化规律，研究发现表明若只进行开挖不支护，边坡在开挖后期与暴雨工况下易形成滑坡，需要采取边开挖边支护的工程加固措施。可以得到以下具体结论：
通过边坡开挖的强度折减法分析，在开挖(支护)第5~6级台阶时，边坡的稳定性均有逐步增大的特征；而开挖第1~4级台阶后，边坡的稳定越来越低，当全部开挖完成后，稳定系数降至1.04。表明在开挖过程中应及时进行支护以提高边坡的稳定性。
采取边开挖边植入锚索支护的措施后，边坡各开挖阶段的稳定性均得到了较大的改善，同时位移也得到了较大的控制。暴雨工况下，在开挖第2级台阶后边坡坡体发生了较大的位移。从长期来看这对边坡的稳定性非常不利。建议在天气良好情况下加快施工进度，争取在雨天来临前完成施工。
施工完成后，天然和暴雨工况下边坡的稳定性系数分别达到了1.88和1.67。位移也控制在了厘米级别，说明锚索支护效果良好，可满足工程安全性要求。边坡的潜在破裂面位于HK-36斜坡坡顶，此处也应重点关注，加强巡视监测。
文章来源：https://doi.org/10.12677/HJCE.2020.910119