利用Plaxis软件分析施工过程中路堑边坡的稳定性

陈玮龙 周春梅

(武汉工程大学土木工程与建筑学院 湖北 武汉 430074)

引言

随着我国高速公路建设的快速发展，在山区这种地质复杂的地方建设的公路密度也在增大。目前，国内外专家对边坡的施工技术和稳定性控制方法都开展了许多的研究[1-3]，为实际边坡施工提供了一定的保障。赵尚毅通过数值分析认为应该允许边坡产生一定的应变，让其发挥边坡的自稳性；陈向阳分析认为及时实时支护会使边坡的稳定性显著提高，减小了剪切应变增量面积和最大值，从而使施工安全风险降低。

本文结合墨临高速公路K272+880路段挖方边坡的施工，通过Plaxis建模分析，对施工过程中边坡的应变、应力和安全系数进行了计算分析，以此来进一步了解路堑边坡在施工过程的变化规律。

一、工程概况

以墨江至临沧公路K272+880路段深挖风化花岗岩边坡为研究对象。设计拟以深挖路堑形式实现。该深挖路段总长200m。施工开挖后将在路线左侧形成高约35.78m的土质边坡，右侧形成高约53.82m的土质边坡，中心最大挖方高度约31.869m。路堑边坡地层表部分布有2～3m厚的四系粉质黏土，下部为混合花岗岩，全风化层厚度大，全风化花岗岩呈砂土状散体结构，遇水易崩解。

二、Plaxis2D模型的建立

根据K272+800边坡典型横断面，利用Plaxis有限元软件建立计算计算模型。模型底部固定，两侧法向约束，采用Morh-coulomb屈服准则。

三、开挖计算结果分析

(一)自然状态下边坡的稳定性

图1和图2分别是自重应力下未开挖时边坡的水平应力和竖向应力云图，可以看出边坡的初始应力分布较均匀的，无应力集中的现象。……