扩建高边坡桩板墙扩建案例分享
今天的分享就一个主题，对于既有高边坡边坡设置多级支挡结构且检测结果较好的时候应充分利用既有边坡，采用设置桩板墙保留上部边坡等方案，如果既有高边坡上部边坡为植草或骨架防护，那么如果没有占地受限情况依然推荐平行扩挖方案。
（1）既有高边坡情况、加固变形历史调查
现状高边坡位于低山丘陵地貌，山顶呈圆形，高程为184.4m，植被茂盛，该路坡顶平缓。 地下水主要为基岩裂隙水，大气降水补给，未见地下水出露。本工点右侧边坡为6级坡。根据调查一级满铺浆砌片石护面墙，坡高10m，平台宽3m，坡率1:0.75；二级锚索地梁+浆砌片石护面墙或浆砌片石护面墙满铺支护，坡高10m，平台宽3m，坡率1:0.75；三级锚索地梁浆砌片石护坡或浆砌片石护坡支护，坡高8m，平台宽3m，坡率1:1.25，锚索长度21.5m，锚固段长10m，采用四束钢绞线；四到六级浆砌片石拱形骨架植草护坡，坡高8m，平台宽3m，坡率1:1.25；岩土层主要为全强风化砂岩及粉质粘土，岩层破碎、节理裂隙较发育，产状紊乱，一级边坡未设置锚索地梁，坡率较陡。
根据现场调查、历年定检报告及边坡检测报》，该高边坡无病害历史，支护系统及排水系统完好，锚索抽检3根，锚固力达到设计要求，未损失，持有荷载大于设计荷载，边坡锁定荷载较设计荷载高，在20％范围内属于正常情况，其他未见明显病害，表面病害调查状况分数:97.2，表面病害状况值为1。
（2）高边坡扩建方案及控制要素分析
本段路线方案为两侧拼宽路基通过，对右侧高边坡进行扩挖，目前该高边坡处于稳定状态，一级边坡坡率较陡外，二三坡级设置锚索地梁防护效果较好，综上为保护上部支挡结构，一级边坡平台设置桩板墙后开挖至设计线。对高边坡出露岩体进行赤平投影分析，岩层产状倾向与开挖边坡呈近顺倾关系，平面夹角为34°＞20°，不满足发生平面滑动的几何条件，且坡体以全强风化砂岩为主，为半岩半土状，强风化层未见明显结构面。
本高边坡目前的主要特点如下：
①高边坡之前未发现病害历史，这说明原高边坡防护方案与设计坡率基本合理，但一级边坡坡率偏陡，应充分考虑施工期开挖与支护有时间差的实际情况，同时结合安全系数要求扩建后防护方案在吸取既有防护成功经验的基础上进行进一步优化；
②由于坡体岩层以强风化砂岩为主，节理裂隙发育，多雨季富水性较高，该类边坡天然工况下稳定性较高，但暴雨工况下稳定系数下降较多，因此需设置仰斜式排水孔保证排水顺畅；
③施工期需考虑开挖与支护有时间差的实际情况，开挖坡率应结合指南参考现状坡度进行选取，保证施工期可能遇到的暴雨等不利情况，保证边坡开挖后的短期稳定性。
④考虑高边坡既有变形历史、控制因素及特点，对于节理发育或全强风化岩体，不再有清晰的岩体结构，滑面可以轻易地沿最小阻力方向贯穿边坡，当破碎岩石堆积物近似表现为土的性质，且边坡尺寸远大于岩石碎块尺寸时，边坡以圆弧模式破坏。
⑤本段高边坡共布设9个钻孔，最高坡级边坡作为典型断面进行稳定性分析确定坡率及防护形式，两侧钻孔控制整段边坡地质情况。
综上，结合坡形及岩土体组成，本高边坡扩建后主要的潜在破坏模式为因节理裂隙发育而产生的碎裂结构岩质边坡的似圆弧形滑动破坏。
考虑高边坡既有变形历史、控制因素及特点，设计方案为桩板墙收坡后上部边坡保持既有防护，补打仰斜式排水沟，增设平台排水沟等。
（3）定量评价依据规范
边坡稳定性要求应满足《公路路基设计规范》（JTG D30-2015）表3.7.7及指南对深挖路堑高边坡的要求，同时结合天然工况与暴雨工况的稳定系数差值经验，设计安全系数要求如下：
天然工况下稳定系数应不小于1.30，暴雨工况下稳定系数应不小于1.20。
（4）定量评价分析方法
边坡稳定性评价遵循“以定性分析为基础，定量计算为手段”的原则，根据边坡类型和可能的破坏形式确定边坡稳定性计算方法。根据《公路路基设计规范》（JTG D30-2015）并结合高等级公路工程建设经验，公路边坡为规则坡形边坡，可看做二维平面应变问题，本段高边坡强风化边坡节理裂隙发育，多呈碎石土状，主要破坏形式为因节理裂隙发育而产生的碎裂结构岩质边坡的似圆弧形滑动破坏，根据《公路路基设计规范》3.7.5第一条对规模较大的碎裂结构岩质边坡推荐采用Bishop法进行计算分析，采用不平衡推力（显式）法进行剩余下滑力计算。
边坡稳定性分析工况根据项目特点及边坡基本特征，共分为2组计算工况。天然工况下的稳定性，考虑天然自重+地下水位的组合，无地下水时考虑天然自重情况下的稳定性。
关于典型断面的选取，该典型断面与前后断面相似，并可作为最不利断面或者可以代表其他断面。
（5）参数选取
分析边坡稳定性时主要岩土体物理力学参数有密度、黏聚力、内摩擦角，根据《公路路基设计规范》（JTG D30-2015）及指南，岩土体抗剪强度取值宜根据室内试验资料、监测成果反分析、极限平衡反算值、工程地质类比和当地经验综合确定分析，结合该段边坡特点及地区经验，本工点根据钻探结合点荷载试验测试及现场实际情况，依据有关规范、规程，结合本地区的工程经验，针对风化程度相对全风化来说较低的强风化岩体，基于点荷载试验及野外观察到的岩石特性，采用国际上广泛采用的确定裂隙岩体强度的方法，其中剪切强度表示为弯曲的莫尔包络线，同时引入边坡扰动情况的概念，通过胡克布朗模型反推摩尔库伦模型得到的抗剪强度用于边坡稳定性计算。
（6）设计方案结果分析
结合本段高边坡特点，为保证抗滑桩收坡后控制抗滑桩桩顶位移量，同时考虑全强风化砂岩节理裂隙发育，对抗滑桩设置2排压力分散型锚索，一个锚索单元包含6条钢绞线，2条钢绞线为一单元， 锚固段长度为10m，自由段根据锚索所在坡级位置进行调整，深入滑动面以外不小于2m，施加预应力为500kN。经计算，收坡加固后天然工况下稳定系数为1.35，暴雨工况下稳定系数为1.22，满足规范及指南安全系数要求，同时检算桩顶暴雨工况下最不利稳定系数为1.42，桩顶范围边坡稳定性较高。
