基于FLAC3D的山区高速公路高边坡支护方案优化设计

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1、第4O卷，第6期公路工程Vo1．40，No．62015年12月HighwayEngineeringDec．，2015基于FLAC3D的山区高速公路高边坡支护方案优化设计许宇明(湖南省武靖高速公路建设开发有限公司，湖南邵阳422400)[摘要】以湖南省武冈至靖州高速公路第8合同段的CBK10+660一CBK10+720边坡工程为依托，利用FLAC对该边坡进行稳定性分析，结果表明该边坡处于欠稳定状态，需对其采取防护措施；对适合于该边坡的防护方案考虑多方面因素进行了对比分析，确定适合于该边坡的最优化设计方案是第一、三级边坡采用方形骨架防护、第二级边坡采用锚杆支护。边坡的方案优化设计思路可为类

2、似工程提供参考。[关键词】边坡；FLAC”；稳定性；优化设计[中图分类号】U416．14[文献标识码】A[文章编号】1674—0610(2015)06-0145-04OptimizationDesignofExpresswayinMountainAreaSlopeSupportSchemeBased、onFLAC3DXUYuming(HunanProvinceWu—JingHighwayConstruction&DevelopmentCo．Ltd．Shaoyang，Hunan422400，China)[Abstract]BasedontheCBK10+660一CBK10+720expr

3、esswayslopprojectoftheeighthcon—tractsectionfromWu—gangtoJing—zhoutoanalyzethestabilityoftheslopthroughthesoftwareofFLAC，andtakeeffectivemeasurestoprotecttheslopeofunstablestate．Throughcomparativeconsiderandanalysis，thefinalchoiceofthesupportingschemeisthatusethebolttosuppo~thesecondstageslopand

4、usethesquareframetoprotectthefirstandthirdstageslope．Thismethodcanprovidereferenceforsimilarprojects．[Keywords]slope；FLAC如；stability；optimizationdesign值模拟等方法对边坡稳定性安全系数进行了定1概述性和定量分析。在边坡支护措施及优化方面，朱彦近几年，湖南省新开发建设的高速公路主要为鹏¨等在对多级边坡进行支护时提出利用柔性支山区高速公路，而湖南西南部地区的地形类型多样，护方法，并利用数值模拟方法分析土钉与框架预应以丘陵、山地为主，其土质环境

5、较为复杂多变，所以力锚杆分级支护边坡具有明显的锚固效果；林同在进行高速公路路基开挖施工过程中，在其沿线两立在研究改扩建边坡拓宽支护施工方案时，从支侧易形成大量的高边坡。由于地质、环境、气候等因护效果和施工成本方面对施工方案进行对比分析提素的影响，边坡的稳定性在施工过程中已成为影响出最优方案。虽然目前在边坡稳定性和支护方面已边坡施工进度、施工安全的重大问题之一。所以有取得一定的研究成果，但是针对山区路堑高边坡特必要对地质环境较为复杂的山区路堑高边坡进行稳点，考虑实际工程多因素影响的支护方案优化设计定性分析及设计方案优化分析。的研究还比较少。现阶段国内外的学者对边坡稳定性分析和设计为进一步

6、深入研究，作者利用FLAC加数值软件优化方面的研究已取得一定的研究成果，如在边坡对武靖高速公路路堑高边坡建立数值计算模型并进稳定性方面，利用赤平投影、极限平衡方法1-3]、数行稳定性分析，对于处于失稳状态的边坡综合考虑【收稿日期】2015—08—24[作者简介】许宇明(1982一)，男，湖南衡阳人，硕士研究生，工程师，主要从事高速公路工程管理、建设等方面工作。146公路工程40卷多方面因素进行支护方案设计比选，进而提出最优模型的下边界固定，侧向约束水平位，上部为自由边设计方案，为类似的工程实际提供参考。界，采用Mohr—Coulomb准则描述土体的应力应变关系，计算收敛准则为不平衡力与

7、典型内力比率满足2计算模型1×10的求解计算要求，以自重作为初始应力。2．1地质概况3计算结果分析湖南省武冈至靖州高速公路第8合同段CBKIO+660～CBK10+720右侧路堑高边坡的边坡长度将已建立的数值模型利用FLAC如软件进行边为60m，边坡高度为30m左右，取CBKIO+700作坡稳定性安全系数的计算，计算得到边坡安全系数为计算研究断面。该路堑边坡所处的地貌属于丘陵为1．17，小于边坡稳定性安全系数的临界值1．2，其地貌，地形起伏变化