李红李媛媛师建博
中交一公局第一工程有限公司北京102205
摘要：本文以本人参与的连霍高速郑州至洛阳段改扩建工程为例，对该工程中旧路高边坡桥梁施工平台开挖稳定性进行分析，望对类似工程有所帮助。
关键词：开挖；稳定性分析；条分法
一、边坡开挖稳定性分析方法
近年来，基础建设正在以前所未有的速度发展，在地势复杂的山区，高等级的道路工程已经挺进修建着，由于地势气候等综合因素，公路边坡有可能因稳定性问题而产生滑坡。滑坡将危及到滑坡体及其附近人的生命和财产的安全。影响路基边坡稳定性的因素有很多，了解这个因素，我们就应该要知道边坡稳定性的分析方法，下面对几种稳定性分析方法进行介绍
（一）通用条分法
通用条分法用于推导安全系数的静力学原理有：垂直和水平方向的合力均为零，以及所有的力围绕转动轴心的合力矩为零。这两条加上破坏准则，还不足以使边坡稳定问题成为静定问题。要使它成为静定问题，必须再补充一些原则。通用条分法（GLE）对条间力的方向做了假设，采用这种做法的各种极限平衡方法均可视作通用条分法的特例。通用条分法属于严格条分法，条块满足所有的静力平衡条件，即2个力平衡条件及1个力矩平衡条件。通用条分法可以模拟圆弧或折线型滑动面边坡的各种稳定性计算方法。
（二）定性分析法
定性分析方法主要是通过工程进行相应的勘察，这样会影响边坡的稳定性，可能会造成变形和失稳的力学机制进行全面的分析，需要对已变形的质体及其演化史进行相应的了解，从而做出相应的评价和说明。常用的方法有：自然历史分析法、工程地质类比法、专家系统及图解法和边坡稳定性分析的相关数据库等。
（三）图解法
图解法主要是考虑边坡的各种因素，比如岩性、地下水、边坡角等变化，需要根椐相应的公式制成相关的图表，这样可以使边坡设计计算变得更简单和便捷，所以只需要查找相关的图表就可以了，但是在简化公式的基础上需要进行归并，对适用的条件或者是适用的范围进行相应的限制。
（四）模糊分析法
模糊分析方法是认为边坡性质或者稳定性的界限并不是非常清楚，而且还非常模糊，需要采用模糊理论对边坡的稳定性进行相关的研究。模糊理论最主要的是模糊变换的理论和最大隶属度的原则，综合去考虑其被评事物或者其属性的相应的元素，这样可以进等级和级别的评价。
除此之外还有极限分析法、极限平衡法、数值分析法等等。
二、高速公路旧路高边坡桥梁施工平台开挖稳定性分析
（一）工程概况
我公司承建的“连霍高速郑州至洛阳段改扩建工程TJ-03合同段”项目全长8.25公里。该合同段为将原有的双向四车道改建为双向八车道，采用单侧加宽的形式。新加宽段落中有两座桥梁对应的老路为高填方路基，这样新建桥梁的基桩均位于老路路基的边坡上，其中十里铺高架桥为为13-30米预应力混凝土连续箱梁桥，该桥除0#台和13#台以外其余全部位于原高速公路高填方路基的边坡上。填高均大于20米，在填方9米处设置宽度1.5米的缓冲平台，上部坡度为1:1.5，下部坡度为1:1.75，新加宽桥梁内侧边桩及中桩位于上部边坡，外侧边桩位于下部边坡。经研究边坡桥梁中采用冲击钻+回旋钻“接力”成孔方式。十里铺高架桥位于旧路高填方路基的边坡上，施工时需要对旧路边坡进行开挖，开挖高度最大为6米。
（二）设计施工平台
根据测量的旧路边坡横断面图和带有桩位的平面图设计施工平台，上部作业平台原路基边坡平面根据桩位布置按锯齿形开挖，不允许沿路线走向通挖。下部作业平台原路基边坡平面按路线走向通长开挖，开挖立面按1:0.25坡率控制。保证上部作业平台最小有效宽带不小于8m，下部作业平台最小有效宽度不小于6.5米。另外，作业平台Ⅱ开挖时要考虑盖梁伸入老路基边坡的距离及作业空间。
（三）边坡稳定性分析
依据设计单位提供的工程地质勘查报告，十里铺高架桥处旧路边坡土质为粉质黏土，其物理性质见表1。
表1地层物理力学指标
量取各土条的中心高度hi（利用CAD按照1：1的比例画图），计算各土条重力Wi=γbihi及Wisinαi、Wicosαi,将计算结果填入表2中。
计算滑动面圆弧长度L.
L=2πθR/180°=2*π*20°*10.58m/180°=7.39m
边坡土质均匀，则按照条分法分析原理安全系数K为：
式中：L---滑动面AD的弧长；
R---圆弧滑动面AD半径；
n---土条分条数。
K=(tan24.8°*68.32+11.4*7.39)/89.81=1.295
由此可见，安全系数满足稳定性要求。
三、结论
开挖后对边坡进行了检测，经过一个月15次对各观测点进行测量观测及对边坡坡面裂缝观测，得边坡各观测点累计水平位移1.71～2.21mm，最大累计水平位移点为6#点；垂直位移-2.13～-3.03mm，最大累计垂直位移点为5#点；水平及垂直沉降值均较小。边坡未发现坡面裂缝。边坡在监测期间处于稳定状态中。因此，建议加快施工速度，尽早完成边坡恢复，确保边坡稳定性更加可靠。
参考文献
[1]罗宇权.广东某高速公路路堑边坡稳定性分析[C].全国公路工程地质科技情报网2013年技术交流会.
[2]冯波.基坑放坡开挖稳定性分析[J].城市建设理论研究（电子版）,2013年15期.