坡体的下滑力的反向核查方法

坡体下滑力的计算合理与否，往往可通过坡体开挖前的稳定状态、开挖土体的抗剪能力或土压压等进行复核。

一、基本情况

某二级公路某段坡体上部为厚约3.0m的崩坡积碎石土层，下部为深厚、呈岩芯呈柱状的全风化花岗岩。由于多种因素限制，路基边坡不能放坡设置，而需采用路堑桩板墙进行支挡设置。技术人员在对桩后土压力核查后认为，控制性的土压力达1476KN/m，故在坡脚设置2.4×3.6m×36m@6m的桩板墙（其中桩体悬臂长18.0m），并在悬臂段设置3孔由6根组成的锚索形成锚索抗滑桩进行支挡。

图1 技术人员拟采用的工程地质断面图

二、计算模式分析

1、正向算法

由于坡体主要由全风化花岗岩构成，由于优势不利结构面，故技术人员采用土压力计算支挡结构是可行的。但应与圆弧搜索法所计算的潜在下滑面相互校核，并取最不利作为支挡结构的控制性推力进行设计。

2、反向核查

坡体在开挖以前处于稳定状态，即稳定系数不小于1.15（二级公路）。故依据坡体平衡的特点，利用桩前所挖除土体的静止压力和抗剪力（两者取最大值），利用稳定系数去反向核查技术人员所得到的1476KN/m控制性推力是否合理。

三、方案优化

1、为有效限制坡体挖后的卸荷作用，且为有效节约工程规模，技术人员采用锚索桩是合理的。但

1）锚索桩之所以节约工程规模，就是因为设置锚索后有效减小了桩体内力和对桩体锚固段的需求。因此，目前技术人员在桩体悬臂段设置三孔锚索后仍采用悬臂段：锚固段=1:1的比例是违反锚索设计原理的，建议大幅优化锚索桩的锚固段长度。

2）锚索桩要达到合理的结构内力，一般情况下锚索所承担的力是全部推力的20%左右是比较协调的，故技术人员在2.4×3.6m截面抗滑桩上设置3孔锚索是偏小了的。建议适当增加锚索桩受力体系中锚索所承担的推力比重，甚至将抗滑桩当作“梁”而设置多排锚索（这时桩就不是常规的锚索桩了，而为多点梁式锚索桩），从而大大优化锚索桩工程规模。

图2 多点梁式桩示意图

3）根据原坡体稳定系数取1.15，利用桩前抗剪力不大于450KN/m；而桩前挖除土体的静止压力为210KN/m（区内陆震烈度为0.2g）。

取下滑力与静止土压力最大值450KN/m为桩后土体的控制性潜在推力，这与技术人员提供的1476KN/m相差约3倍。这说明技术人员所计算分析的控制性抗滑桩推力是明显偏大了的。

基于此，技术人员拟采用的2.4×3.6m×36m@6m的桩板墙，悬臂段设置3孔由6根组成的锚索抗滑桩设计是偏保守的，欠合理的。而宜采用1.25×1.5m×27m@6m的桩板墙，悬臂段设置5孔由4根组成的锚索抗滑桩（多点梁式锚索桩）进行处治，这样，工程规模可大幅下降为原设计的33%左右。

图3 笔者验算后推荐的工程地质断面