侯淑倩新疆交通建设管理局项目执行二处摘 要：以某边坡加固治理项目为研究对象，采用数值模拟的方法分析了桩板墙+刚性反压支护加固方案的可行性，得到结论：采用桩板墙结合刚性反压支护方案时，边坡加固前最大位移为49.3 mm，加固后最大位移为21.9 mm，相比于加固前，加固后边坡最大位移减小了55.6%；边坡加固前后安全系数分别为1.06和1.51，相比于加固前，加固后边坡安全系数增大了42%；桩板墙+刚性反压支护加固可以有效提高边坡的整体稳定性，且采用强度折减法可以对边坡加固前后的安全稳定性进行计算。
关键词：边坡;桩板墙;加固;数值分析;作者简介：侯淑倩（1989—），女，新疆乌鲁木齐人，工程师。
;引言近年来，国内学者在路堤边坡加固方面进行了一些研究，李梅等[1,2]以工程项目为研究背景，采用现场监测、室内试验和数值模拟等手段重点研究了桩板墙加固边坡效果，并重点对桩板墙受力和变形进行了分析，表明桩板墙具有较好的加固作用。
倪号叶等[3,4]采用数值模拟方法，对桩板墙加固边坡进行了分析，并分析了桩间距的影响，结果表明，该项目设计方案效果良好。
罗云松和周勇[5,6]以某改扩建工程路堑边坡治理为研究对象，分析了抗滑桩+预应力锚索框架加固方案的有效性，表明通过计算该设计方案能满足边坡稳定性要求。
罗渝等[7]依托某工程，采用理论分析、室内试验和数值模拟的方法重点分析了桩板墙加固边坡效果、挡土板对桩身受力的影响等，研究表明随着荷载增加，挡土板承受的土压力不断增加，挡土板所受的土压力峰值均在滑体以下部分，桩距较大时，两桩间土体呈拱形向下滑动，挡土板强度对边坡加固效果影响不大。
1 工程概况项目区地质构造复杂，植被发育较为旺盛，属于剥蚀型低山面貌，受降雨影响较大。
勘测发现，项目区内不存在断层带，岩层的产状为190°∠23°，存在节理3组，节理产状分别为295°∠84°、186°∠36°和28°∠84°，节理间距在65～380 mm范围内，为封闭型节理，节理间填充为淤泥质杂土。
现场地质勘察显示，滑坡区土层从上向下依次为人工填土、粉质黏土，厚度依次为2～8 m和3.5～6.5 m。
2 现状稳定性分析及治理措施2.1 边坡稳定性分析由于该边坡中存在节理，且裂隙水发育，在持续性降雨的情况下会致使路基内积水，随着时间的推移，滑体重量不断增大，土体的物理力学参数不断降低。
原设计挡土墙坡趾位于滑动面上，边坡在持续降雨的影响下逐渐达到临界状态，从而发生滑塌。
现场路堤滑裂面见图1，地表出现明显的弧形滑裂缝，且由于填筑土为粉质黏土，排水效果差，导致路基在长时间浸水而处于临界破坏状态。
图1 边坡滑裂面 下载原图采用岩土理正软件进行计算，采用搜索圆弧滑动法计算得到正常工况和暴雨工况的边坡稳定状态见表1。
表1 土体的物理力学参数 下载原图2.2 加固措施通过现场具体分析，拟采用桩板墙结合刚性反压支护方案，此种支护方法不仅可以减小边坡发生滑塌现象，还能有效降低滑裂体位移，且该种支护模式的使用年限较长。
结合工程实际，选取抗滑桩尺寸为2.0 m×2.5 m，桩长取14 m，刚性反压支护为标号C25片石混凝土形式。
3 数值模拟分析3.1 模型建立采用大型有限元软件ABAQUS建模进行计算分析，计算方式为强度折减法。
模型长、宽、高分别取70 m、30 m和2.5 m，除模型上边界外，其他边界均进行位移和边界约束。
边坡采用C8D8网格建立，土体采用摩尔库伦模型，桩体采用弹性模型。
抗滑桩尺寸为2.0 m×2.5 m，桩长取14 m，桩间距为5 m，抗滑桩之间采用厚度为30 cm的挡土板进行刚性连接，见图2。
图2 数值模型 下载原图3.2 材料参数边坡土体的物理力学参数见表2，支护结构的物理力学参数见表3。
表2 土体的物理力学参数 下载原图表3 支护结构的物理力学参数 下载原图3.3 结果分析采用桩板墙结合刚性反压支护方案加固前后的边坡位移等值线见图3。
图3 边坡位移等值线 下载原图由图3可以看出，该边坡加固前最大位移为49.3 mm，当采取桩板墙结合刚性反压支护加固后最大位移为21.9 mm，相比于加固前，加固后边坡最大位移减小了55.6%，说明采用桩板墙结合刚性反压支护加固的效果比较明显。
采用强度折减法对材料的黏聚力和内摩擦角进行逐步折减，将折减系数变化设置为从1～5，以防止过早收敛，递增间隔取0.3。
通过对桩板墙结合刚性反压支护加固后的边坡进行模拟分析，得到边坡安全系数与水平位移关系曲线见图4。
图4 边坡安全系数与水平位移关系曲线 下载原图由图4可以看出，曲线拐点为判断边坡安全系数的标志，该边坡加固后的安全系数达1.51，而加固前边坡安全系数仅为1.06，相比于加固前增大了42%，说明该边坡采取桩板墙结合刚性反压支护方案起到了很好地加固效果。
4 结语(1）采用桩板墙结合刚性反压支护方案可以有效的增大边坡稳定性，加固后边坡最大位移减小了55.6%，安全系数增大了42%。
（2）桩板墙+刚性反压支护加固可以有效提高边坡的整体稳定性，且采用强度折减法可以对边坡加固前后的安全稳定性进行计算。
参考文献[1] 李梅,刘校.桩板墙加固边坡作用效果及结构受力影响试验研究J.金属矿山,2020(10):190-196.[2] 叶婷婷.桩板墙加固路堑边坡的应用及方案优化J.建材与装饰,2018(17):218-219.[3] 倪号叶,郭昕,李镖飞.基于强度折减法的桩板墙加固边坡稳定性影响研究J.湖南交通科技,2017,43(3):18-21,100.[4] 李艳明.圆形桩板墙在某高陡斜坡路基边坡加固处治设计中的应用J.山西交通科技,2019(1):11-14.[5] 罗云松.桩板墙在路堑高边坡加固处治设计中的应用J.山西交通科技,2020(4):47-49,129.[6] 周勇.浅谈桩板墙在边坡防护中的设计应用J.四川水泥,2018(3):119.[7] 罗渝,许强,何思明,等.桩板墙结构加固边坡的稳定性分析J.西南交通大学学报,2014,49(6):967-971.声明：我们尊重原创，也注重分享。
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