立孟公路边坡治理
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摘要： 立新至孟定公路位于临沧市境内，属横断山系纵谷区南端。公路沿线地貌类型分为侵蚀堆积山间盆地地貌、构造侵蚀中山地貌和构造侵蚀溶蚀地貌。经过地质勘察，公路K11+820～K11+870和K12+000～K12+330两段坡体处于不稳定状态，需要积极采取措施进行防护加固治理，本文应用Ansys软件仿真模拟结合实际情况，对K11+820～K11+870和K12+000～K12+330段边坡进行治理。
Abstract： Lixin-Mengding Road is located in the territory of Lincang City， belonging to the southern tip of the longitudinal valley region of Hengduan Mountains. Along the highway landform types are divided into erosion accumulation mountain basin landform， tectonic erosion Zhongshan landform and tectonic erosion corrosion landform. After geological survey， the highway K11+820 ～ K11+870 and K12+000 ～ K12+330 sections of the slope are in unstable state， need to take active measures for protection and strengthening governance. This paper， combined with the actual situation， uses Ansys software simulation for the treatment of the K11+820 ～ K11+870 and K12+000 ～ K12+330 sections of the slope.
关键词： 公路边坡；Ansys模拟；稳定性分析；水文地质
Key words： highway slope；Ansys simulation；stability analysis；hydrological geology
中图分类号：U213.1+3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）19-0128-03
0 引言
全球经济高速发展，人类活动对于地壳的扰动愈加严重，加之极端天气的频繁出现，造成了大量的地质灾害，其中滑坡灾害在公路交通中占有很大比例。我国是世界上滑坡灾害最为严重的国家之一，云南、四川、陕西、贵州等西部地区更是滑坡灾害频发。丽香高速公路由于地处山区，在公路通车后该路段反复发生滑坡，治理困难。泸沽湖机场专用公路多次发生大型滑坡，该路段出现大面积破碎岩土体，清理困难。潭邵高速K90+900～K91+080路段边坡在进行路堑开挖时诱发了滑坡，工程停工造成工期延误，初步估计总损高达300万元，造成了巨大的经济损失[1-2]。经过地质调查立孟公路K11+820～K11+870和K12+000～K12+330两段坡体多处发生小型滑坡，需进行加固处理。本文针对该路段边坡情况运用软件模拟结合实际勘察的方法，进行防护加固治理。
1 区域概况
立新至孟定公路位于临沧市境内，由县道X261和省道S319的部分路段组成，是沧源县的交通要道，老路全长127km。公路修建较早，道路病害问题十分突出，经常发生滑坡事件。严重影响当地经济发展的需要，更难以满足我省实施“大通道”战略的需要，该路段的改造已势在必行。
据沧源县气象站资料：沧源县多年平均气温多在20℃～22℃之间，区内雨量充沛，年平均降水量为1763.5mm。全年主导风向为SW和ES，风速高可达20m/s，风速达17 m/s以上大风，平均每年有11.5次。地区分属于南汀河（萨尔温江）流域和小黑江（澜沧江）流域，以耿马大山～回汉山～窝坎大山～沧源阿瓦山为地表分水岭，以西为南汀河水系，以东为小黑江水系。区内主要的河流有勐董河、贺角河、小黑河、南衮河和南汀河，小黑河和南滚河属南汀河次级支流，贺角河、勐董河属小黑江流域。
2 K11+820～K11+870段边坡及其防护工程措施
2.1 K11+820～K11+870段边坡概况
目前K11+820～K11+870段滑坡周界清晰，整体上形态呈倒簸箕状或贝壳状。路段分别位于贺角盆地、孟定盆地边缘，公路沿线地形平缓，人口密集，人类工程活动主要以农业生产生活和道路建设挖填方活动为主，但挖填方量较小，边坡高度多在3m以内，对地质环境条件有一定影响和破坏，但程度较轻，人类工程活动强度较弱。
2.2 K11+820～K11+870段边坡稳定性分析
图1～4表明：该段边坡在自重应力状态下，X方向节点位移最大值出现在挡土墙中下部位以及边坡中部，即该部分的水平方向的变形较大，容易失稳，对高速公路的安全驾驶造成影响。Y方向节点位移最大值出现该挡土墙以上部位，靠近顶部，路基范围受影响较小。边坡的塑性应变较大值出现在路基填土层与粉质粘土层的结合面以及粉质粘土与灰岩层的结合面范围，并且从塑性应变等值云图中可以看出在边坡内部已经成一条贯通的塑性应变带，该区域内土体的塑性应变较大，易达到破坏状态，此塑性应变带可能成为为边坡的滑动面。从边坡变形图可看出，边坡的较大变形处于边坡中上部分，路基有沉降变形，挡土墙外倾[3-4]。
2.3 K11+820～K11+870段边坡防护措施
K11+860～K11+900路基右侧距离原挡墙基础外50cm设置一排桩截面为1.5m×2m的抗滑桩，前3根抗滑桩有2～4m出土悬臂，涵洞段桩顶齐平地面线，涵洞以后抗滑桩齐平框格梁纵梁下缘。
3 K12+000～K12+330段边坡及其防护工程措施
3.1 K12+000～K12+330段边坡概况
K12+290～K12+495段滑坡周界亦清晰，整体上形态呈扇形或扁豆条形，路基沥青开裂明显，平均拉裂2cm，局部与硬路肩或边沟接缝处已达5cm。地层岩性为上部覆盖亚粘土、碎石土，局部夹卵石土、亚砂土，覆盖层厚度0～20m，局部大于20米，下部基岩为三迭系上统鸟格组（T3n）细砂岩夹泥质粉砂岩、页岩，强风化，局部弱风化，碎石状，岩层产状变化较大，为受构造影响所致，局部褶皱构造发育，附近有断层穿越，岩体破碎。
3.2 K12+000～K12+330段边坡稳定性分析
图5～图8表明：该段边坡在自重应力状态下，X方向节点位移最大值出现在挡土墙中下部位以及边坡中部，即该部分的水平方向的变形较大。Y方向节点位移最大值出现该挡土墙以上部位，路基范围。路基有沉降变形。边坡的塑性应变较大值出现在路基填土层与粉质粘土层的结合面以及粉质粘土与灰岩层的结合面范围，并且从塑性应变等值云图中可以看出在边坡内部已经成一条贯通的塑性应变带，该区域内土体的塑性应变较大，易达到破坏状态，此塑性应变带可能成为为边坡的滑动面[5-6]。从边坡变形图可看出，边坡的较大变形处于边坡中上部分，路基有沉降变形，挡土墙外倾。随着时间的推移，受水等因素的影响，边坡土质物理力学参数变化，边坡将产生更大的变形，造成较大破坏[7]。
3.3 K12+000～K12+330段边坡防护措施
①K12+290～K12+345段，在路基右侧原挡墙上设置锚索框格梁，在施作锚索前先对锚索做拉拔实验。
②在K12+290～K12+330段右侧承台底设置40m长护面墙。墙顶宽60cm，高2.5m。护面墙10m为一段，并设2cm沉降缝，挖方后承台下用片石填充。
③K12+330～K12+340段，在距离路中线右侧27m～28m位置（紧靠原挡墙基础）设置3根抗滑桩。
原有边坡由于年久失修导致抗风化能力大幅度下降，抗剪力大大降低，坡体沿风化层和软弱面产生滑坡、崩塌，导致交通事故时有发生。根据该路段的水文地质条件和地形情况应在该边坡路基右侧原挡墙上设置锚索框格梁，在施作锚索前先对锚索做拉拔实验，于右侧承台底设置长护面墙并设2cm沉降缝，挖方后承台下用片石填充。在距离路中线右侧位置设置3根抗滑桩。由监测效果显示，经过治理的边坡在雨季初期发生微小变形后，逐步趋于稳定。
4 结论
本文以立孟公路边坡为研究对象，通过Ansys软件模拟分析计算模型和工程并结合实地勘察，原边坡因时间效应导致抗风化能力下降，抗剪力降低，沿风化面、软弱面产生滑坡，从而引发交通事故。应在该边坡路基右侧原挡墙上设置锚索框格梁，于右侧承台底设置长护面墙和沉降缝，挖方后承台下用片石填充。在距离路中线右侧位置设置抗滑桩，增加边坡的整体稳定性，提高行车安全度。事实证明该方法行之有效，经过处理后边坡处于稳定状态，为公路安全运营提供了保障。
参考文献：
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