[发明专利]一种针对软岩和松散堆积体边坡进行抗滑桩主动加固方法

说明书

本发明公开了一种针对软岩和松散堆积体边坡进行抗滑桩主动加固方法，主动加固对象的岩性条件定量判别；建立二维边坡地质概化模型；设置二维边坡地质概化模型的边界条件；计算开挖后边坡的安全系数F₁，进行判断是否需要进行主动加固，若需要主动加固，则进行抗滑桩加固方案设计；再次进行数值计算达到安全系数F₂；并判断是否满足预先设定的工程稳定性要求。本发明考虑了工程开挖前后的岩土物理力学参数变化，开挖前对采用抗滑桩对边坡进行主动加固，充分利用岩土初始状态的强度，避免开挖后坡体变形软化导致岩土强度大幅下降。

技术领域

本发明属于岩土工程技术领域，更具体涉及一种针对软岩和松散堆积体边坡进行抗滑桩主动加固方法，适用于工程开挖后岩土物理力学参数大幅下降的软岩和松散堆积体边坡，考虑岩土初始状态和变形软化后物理力学参数的变化，对不同状态下的边坡稳定性进行评估，采用抗滑桩进行主动加固能大幅降低边坡加固工程费用。

背景技术

边坡滑坡问题一直以来在公路建设中屡见不鲜。这些问题在公路建设之前就需要定性研究，或者对其有足够的认识。大部分问题在可研阶段是可以避免的。而建设中的问题，只要按照规范作业，同时辅之以有经验的岩土工程师进行设计和指导，一般也是可以控制的。后期运行中，正常情况下的问题，也是可以防治的。纵观目前的公路建设中出现的边滑坡问题，很少有致命性的、控制性的边滑坡问题在可研阶段还没有发现，也就是避让型的边滑坡一般只要前期工作扎实，是可以做到避让的。但是，工程建设中层出不穷的问题，往往是建设和施工单位严重缺乏有经验的岩土工程师造成的，即没有严格按照规范作业，或者对于盲目建设和作业可能产生的后果认识不足造成的。这两类不利因素的组合，往往形成需要大投入或难以收拾的边滑坡问题。这也就造成建设中问题很多，同时也为公路通车后的运行管理造成了很多隐患。

具体来说，在山区软岩和松散体边坡中，在自然坡条件下，由于风化、雨水软化及软岩、松散体本身的结构特征，容易产生滑坡。现在的公路边坡处治普遍是先切坡，切坡完成后再进行工程加固处治，很多软岩、松散堆积体边坡往往是进行上部部分切坡时，边坡就产生变形失稳迹象，完成部分切坡进行的加固处治不能达到预期效果，已加固的坡体仍产生明显变形，随着时间的发展，变形失稳范围不断扩大，造成已加固的措施被摧毁，这是典型的被动加固处治措施，有些被动加固是既浪费已实施的工程加固措施，又没有即时阻止边坡潜在滑动面强度向不利方向发展，以至滑动范围扩大数倍，同时也浪费了工期，使工程向后延缓。

公路边坡随着人工切坡，改变了原自然坡的状态，使边坡的潜在滑动面强度随着外部条件的改变而发生变化。一方面，切坡改变了坡表的形态，可能使潜在滑动面临空，即使坡体强度不发生变化，也将导致切坡面的稳定性下降，可能产生沿潜在滑动面控制的滑坡。另外，切坡使得坡体变陡，使原自然坡体产生变形，坡表一定范围的变形模量下降，坡体产生随节理裂隙的变形扩展，即节理裂隙扩大。随着时间发展，坡体变形逐渐发展，坡体的强度逐渐下降。另外，在强降雨条件下沿裂隙下渗，潜在滑动面容易软化，在多次干湿交替作用下，强度下降，软岩及松散体边坡的滑动普遍很多都是牵引滑动，当边坡前缘产生变形裂缝时，顺坡向自然坡的后缘坡体也将产生变形，强度下降，滑坡逐级向上向后发展，使一个开始范围较小产生局部滑坡的坡体，在变形和滑坡不断发展的情况下变成一个范围扩大数倍甚至数十倍的滑坡体。

这些贯穿公路整个生命周期的岩土工程问题面临如何科学解决的难题，就摆了广大科技工作者面前，尤其是对于很多不应该出现和可控范围的问题扩大化的问题。这些边滑坡问题的解决，需要引入新的即边主动加固设计理念，若能在工程前期就主动介入，无疑可以使很多问题防患于未然或者处于可控范围，毕竟自然界有其自身的稳定性，失稳是由于人类工程扰动了自然物质本身的平衡造成的。经过对这一理念深入的研究，针对公路建设中的边坡滑坡问题，特形成如下主动加固设计方法。这套方法可以用来指导建设方、设计、施工和管路管养部门围绕公路本身开展与己相关的工作。