斜坡软弱地基路堤稳定分析探讨【摘要】本文通过对斜坡软弱地基路堤填方工程的变形与稳定特性进行分析，总结出斜坡软弱地基路堤可能存在的不同失稳破坏模式，提出了相应的斜坡软弱地基路堤稳定性分析方法。同时，基于斜坡软弱地基路堤的复杂性，对钢筋混凝土侧向约束桩限制斜坡软弱地基侧向变形处治技术进行探讨，在侧向约束桩的布置方案及受力计算方面给出了相应的设计建议，可为类似工程实践提供参考。【关键词】斜坡软弱地基；失稳破坏模式；稳定性分析；侧向约束桩；处治技术【中图分类号】***【文献标识码】A我国西南山区的丘间槽谷斜坡地带多发育坡洪积软弱地基，在斜坡地基上填筑公路路堤，是交通建设中常见的工程活动之一[1]。在路堤填筑荷载作用下，软弱土层在产生竖向压缩的同时，在路堤下坡一侧的坡脚附近，伴随有明显的侧向变形[2]。因此，斜坡软弱地基因其地质成因、断面形态和变形行为的特殊性，在其上填筑公路路堤后，更容易引起路堤滑塌失稳破坏以及侧向变形过大等问题，严重时甚至会造成重大工程事故[3-4]。为了杜绝这一现象的发生，必须在深入细致的地质勘察工作基础上，结合具体工程的稳定性分析计算，开展因地制宜、有针对性的、科学合理的处治方案设计，采取有效限制地基侧向变形的措施，确保斜坡软弱地基填方工程的长期安全稳定[5-6]。由于判别斜坡软弱地基土层是否为软弱土的标准，与其在填方荷载作用下是否产生较大变形有关，因此，对于斜坡地基上的填方工程，不能简单根据规范界限指标判断是否为软弱地基，而应根据填土荷载进行地基变形稳定性计算分析进行判断，并依据可能的地基变形破坏情况进行相应的处治工程设计。1斜坡软弱地基路堤稳定判别分析1.1圆弧滑面破坏地基软弱土层相对较厚时，斜坡软弱地基路堤破坏表现出明显的圆弧滑动破坏特征。地基软弱土层厚度一定，随路堤高度增加或地基斜坡坡度增加，斜坡软弱地基路堤的潜在滑动圆弧将逐渐加深，圆弧半径增大，安全系数逐渐降低。将不同地基坡度，同一路堤边坡高度的斜坡软弱地基路堤潜在滑动圆弧放在同一张图上，如图1所示，可以清楚看出，随地基斜坡坡度增加，潜在滑动圆弧向下方一侧坡脚移动，滑动的区域不断增大。图1不同坡度斜坡软弱地基路堤潜在滑动圆弧1.2复式滑面破坏地基软弱土层相对较薄时，斜坡软弱地基路堤破坏表现出明显的复式滑面破坏特征。在斜坡软弱地基随路堤填筑过程中，随着填土高度进一步增加，潜在滑动圆弧将向上坡一侧移动，并最终形成潜在复式滑面（出现稳定性系数最小的复式滑面）。因此，斜坡软弱地基路堤除按圆弧滑面检算外，还应检算沿软弱土层底面复式滑面滑动的稳定性。沿软弱土层底面滑动的复式滑面，需要通过试算，最终确定最不利的复式滑面的形状和位置。如图2所示，通过试算确定的潜在滑动圆弧为滑面2（滑面1的稳定系数为1.259，滑面2的稳定系数为1.124，滑面3的稳定系数为1.143）图2斜坡软弱地基复式滑面形成过程示意图1.3破坏模式的初步判定随着路堤填筑高度增加、地基斜坡增大、软弱土层厚度增加及强度降低，斜坡软弱地基在路堤填筑荷载作用下最危险滑弧半径不断增大，滑动面切入软弱土层的深度逐渐增加，直至滑动面与软弱土层底部的基岩面相交，由圆弧滑面转变为复式滑面。针对具体工点，可先采用圆弧条分法试算，若潜在滑动圆弧与下卧硬层相切，可初步判断为复式滑面，进一步按复式滑面进行分析，最终确定潜在滑动面的破坏形式。1.4斜坡软弱地基路堤稳定性计算确定稳定性时应先根据斜坡软弱地基路堤的高厚比，初步判断斜坡软弱地基路堤的破坏模式，然后再选择适当的方法（圆弧条分法或传递系数法）进行稳定性分析。①圆弧条分法。对于圆弧滑面破坏模式，可采用瑞典条分法或简化毕肖普条分法进行稳定分析。圆弧条分法计算模型如图3所示，瑞典条分法的稳定系数。检算公式为：式中：、—分别为土条的地基及填土部分的重量，kN；—土条滑面与水平面的夹角，°；—土条滑面上与滑动方向相反的切向分力，，kN；—土条滑面长度，m；—土条滑面的土体内摩擦角，°；—土条滑面的土体黏聚力，kPa。②传递系数法。对于复式滑面破坏模式，可采用传递系数法进行稳定分析，...