红黏土地区高填方边坡设计小结

红黏土地区高填方边坡设计小结

曾一鸣 1 张峰 2

1. 浙江交工集团股份有限公司，浙江杭州 310051；

2. 丽水市城投建设工程质量检测有限公司，浙江丽水 323000

【摘要】：以贵州某机场改扩建工程中的高填方边坡为研究对象，采用简化bishop法对其进行稳定性分析，比较了几种处理措施对于边坡稳定系数的提升效果，对各部位处理效果进行了比较

【关键词】：红黏土 边坡 高填方

一、工程简介

工程范围内以丘陵地貌为主，挖填场平后，将在拟建跑道西北侧形成5.0~60.0m的高陡边坡。填方边坡范围内地形起伏较大，场地内覆盖层以可塑、硬塑红黏土为主，局部存在软塑红黏土。软塑、可塑红黏土的抗剪强度较低，使得本项目的高填方边坡大都处于不稳定状态，需要对地基进行加固处理。

二、边坡稳定分析与计算

1）计算工况、稳定系数和计算方法

对正常工况和暴雨工况都进行分析计算，边坡填筑按一次性施加荷载考虑。正常工况稳定系数≥1.30，暴雨工况下稳定系数≥1.15。计算方法采用简化Bishop法。

2)处理方案

对于浅层软塑、可塑红黏土采用换填法处理；对于深层的软塑、可塑红黏土采用DDC桩处理；对于地基较差的断面，在上述两种处理方式的基础上还需增加坡脚反压平台来增大安全系数。

3）DDC桩处理后地基的计算参数取值

复合地基采用DDC桩处理，正三角形布置、夯后桩径1.8m，间距4.0m。根据《水运工程地基设计规范》JTG 147-2017第8.9.2.12条，计算DDC桩复合地基的抗剪强度。

式中： ——复合土层内摩擦角标准值(°)；

m——面积置换率；

——应力集中系数；

——桩体材料内摩擦角标准值(°)；

——桩间土内摩擦角标准值(°)，砂土或粉土取试验值，较软的黏性土地基适当降低；

——复合土层黏聚力标准值(kPa)；

——桩间土黏聚力标准值(kPa)；

n——桩土应为比，土坡和地基稳定计算时宜取1.0~2.0,附加应力小时取低值,大时取高值。

红黏土层DDC桩处理前后参数对比表

可以看出，DDC处理后对红黏土的内摩擦角有较显著的提升。

三、典型剖面的处理效果

B18-18’边坡剖面示意图

B18-18’位于跑道延长端，边坡高度50m，分5级放坡，顶部坡率1:1.8，下部坡率均为1:2，各级边坡之间设置2m宽平台。边坡下部地基分布有10~12m厚软塑红黏土。

对边坡范围内软塑红黏土层采用了DDC桩处理后稳定系数仍不满足，在DDC桩处理的基础上增加了7m反压平台，并换填了3m宕渣。

不同处理方案的边坡稳定系数计算结果

由上述结果可以看出，对于厚度较大的软塑红黏土，采用DDC桩处理对于稳定系数的提升较为显著，稳定系数数值提升了0.456；采用表面换填及反压平台措施，稳定系数数值分别增加0.111及0.12。

四、处理部位对于处理效果的影响

对于部分可塑红黏土剖面，边坡范围下满布DDC桩处理，得出的安全系数富余量较大，产生了浪费。因此考虑削减DDC桩的处理范围。

现对边坡范围内侧、中部、外侧三个部位分别进行处理，比较处理效果如下。

B4-4’边坡剖面示意图

不同处理部位的边坡稳定系数计算结果

由上述计算结果，结合理论分析可以看出：（1）处理部位选在内侧，因复合地基与滑面相交较少，对于稳定系数的提升不明显；（2）处理部位选在外侧，虽然与滑动面充分相交，但因坡脚位置附加应力较小，处理后土体内摩擦角的提升带来的抗滑力增量有限，稳定系数的提升值一般；（3）处理部位选在中部时，复合地基附加应力相对较大，能提供更大的抗滑力，因此带来的稳定系数提升较明显。

五、小结

（1）针对红黏土地区高填方边坡，采用DDC桩处理软塑、可塑红黏土层具有较好的效果。

（2）对软塑红黏土层较厚的高填方边坡，采用DDC桩处理后安全系数仍不满足时，可结合换填、坡脚反压平台等措施。

（3）地基处理部位选在边坡范围中部相比内、外侧具有更好的处理效果。

参考文献

[1] 《贵州黎平民用机场飞行区地基工程试验方案》中国民航中南机场设计研究院.20曾一鸣 15158131763杭州市滨江区江陵路2031号钱江大厦4楼设计分公司（2本）

01.03