李堅(jiān) 周衛(wèi) 楊龍偉 江強(qiáng)強(qiáng) 陳濤

摘要：

為提升人工開(kāi)挖高邊坡的穩(wěn)定性，以湖北武漢森林大道挖方高邊坡為研究對(duì)象，利用強(qiáng)度折減法，通過(guò)數(shù)值模擬研究了未開(kāi)挖、開(kāi)挖未支護(hù)、抗滑樁支護(hù)和肋柱式預(yù)應(yīng)力錨索+抗滑樁支護(hù)等4種工況下的邊坡穩(wěn)定性、變形特征及支護(hù)結(jié)構(gòu)作用機(jī)理。結(jié)果表明：① 邊坡開(kāi)挖后穩(wěn)定系數(shù)大幅度下降，抗滑樁能有效阻止坡腳土體的變形，板肋式錨索對(duì)抗滑樁以上的土體加固效果較好，各工況的穩(wěn)定性由大到小依次為未開(kāi)挖邊坡、肋柱式預(yù)應(yīng)力錨索+抗滑樁支護(hù)邊坡、抗滑樁支護(hù)邊坡、未支護(hù)邊坡；② 抗滑樁主要受剪力作用，懸臂段剪力為負(fù)，嵌固段為正，最大值在一級(jí)坡坡腳附近，其彎矩基本為正值，最大值處距樁頂約13 m；③ 在肋柱受力方面，錨固點(diǎn)處剪力最大，近似于集中點(diǎn)荷載，彎矩大小接近0，錨固點(diǎn)中間段肋柱剪力由受壓向受拉狀態(tài)轉(zhuǎn)換，在中點(diǎn)附近達(dá)到最大拉剪應(yīng)力，彎矩則先為正值再變?yōu)樨?fù)值。

關(guān)鍵詞：

挖方高邊坡； 支護(hù)結(jié)構(gòu)； 強(qiáng)度折減法； 穩(wěn)定性分析； 數(shù)值模擬

中圖法分類(lèi)號(hào)：U416.14

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

DOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2023.03.009

文章編號(hào)：1006-0081（2023）03-0051-07

0 引 言

公路邊坡普遍具有坡角大、高差大、坡面土體松散等特征，如果處理不當(dāng)，在降雨、地震等觸發(fā)因素下易失穩(wěn)垮塌。許多學(xué)者通過(guò)理論推導(dǎo)和試驗(yàn)驗(yàn)證等研究手段，對(duì)邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)、變形破壞機(jī)制、治理效果等進(jìn)行分析研究；工程建設(shè)者通過(guò)大量工程實(shí)踐積累經(jīng)驗(yàn)、總結(jié)規(guī)律，提出實(shí)用有效的邊坡工程治理措施［1］。

針對(duì)邊坡穩(wěn)定性分析，極限平衡法是較為成熟的理論，其中包括條分法、簡(jiǎn)單平面滑動(dòng)法、傳遞系數(shù)法、強(qiáng)度折減法等［2-3］。在邊坡治理工程實(shí)踐中，需要對(duì)邊坡坡面、坡高、坡角以及坡體巖土抗剪強(qiáng)度、地層條件、周邊環(huán)境等因素進(jìn)行詳細(xì)勘察，為邊坡穩(wěn)定性分析和支護(hù)方案提供依據(jù)。而在巖土分析領(lǐng)域前沿，數(shù)值模擬研究方法逐漸以其強(qiáng)大的模擬能力、計(jì)算能力、數(shù)據(jù)分析處理能力等優(yōu)勢(shì)受到關(guān)注［4］，常用的有ABAQUS、FLAC3D、MIDAS等數(shù)值模擬軟件。

目前，工程上應(yīng)用較為廣泛的邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)有錨桿（錨索）、抗滑樁、格構(gòu)、擋土墻、防護(hù)網(wǎng)等，并配合排水、削坡、綠化等形成綜合治理形式［5］。針對(duì)這些支護(hù)結(jié)構(gòu)的布置及組合布置，主要結(jié)合支護(hù)后邊坡穩(wěn)定系數(shù)及支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定系數(shù)來(lái)指導(dǎo)設(shè)計(jì)深度［6］。近年來(lái)，隨著有限元計(jì)算的普及和優(yōu)勢(shì)，傳統(tǒng)計(jì)算理論結(jié)合數(shù)值模擬手段的邊坡治理設(shè)計(jì)應(yīng)用愈發(fā)廣泛。針對(duì)在工程實(shí)踐中尚存在的理論應(yīng)用、分析手段、支護(hù)形式相對(duì)滯后等問(wèn)題，本文以湖北省武漢市森林大道挖方高邊坡為研究對(duì)象，結(jié)合支護(hù)結(jié)構(gòu)和治理的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀，借助數(shù)值模擬軟件，通過(guò)強(qiáng)度折減法對(duì)未開(kāi)挖、開(kāi)挖未支護(hù)、抗滑樁支護(hù)、錨索肋柱+抗滑樁支護(hù)等4種工況進(jìn)行模擬，分析支護(hù)結(jié)構(gòu)受力特征及支護(hù)效果，并對(duì)各工況下的邊坡穩(wěn)定性做出評(píng)價(jià)，以期為邊坡防治工程提供借鑒。

1 工程概況

森林大道地處武漢市光谷地區(qū)，由于城市道路建設(shè)，開(kāi)挖形成長(zhǎng)約1.4 km的挖方高邊坡。道路沿線邊坡地質(zhì)條件差異較大。本文選取地質(zhì)條件復(fù)雜、治理難度最大的抗滑樁+板肋式錨索擋土墻支護(hù)段高邊坡（圖1）作為典型地段進(jìn)行分析。

依據(jù)前期勘察結(jié)果（圖2），該處各地層如下：① 黏土夾碎石塊土層，呈褐紅色、硬塑狀態(tài)，碎石主要以破碎的石英砂巖為主，粒徑約0.5～2.0 cm；② 泥巖全風(fēng)化層，灰白色，薄層狀構(gòu)造，風(fēng)化至高嶺土狀，手可捏碎；③ 泥巖強(qiáng)風(fēng)化層，灰白色，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，薄層狀構(gòu)造，屬于極軟巖；④ 泥巖中風(fēng)化層，灰白色，薄層狀構(gòu)造，屬較軟巖。對(duì)各地層取樣進(jìn)行土工試驗(yàn)分析，其物理力學(xué)參數(shù)如表1所示。

2 模型理論及模型建立

2.1 強(qiáng)度折減法

強(qiáng)度折減法［7-8］最早由Zienkiewicz等提出，即在邊坡極限荷載條件下，坡內(nèi)土體的最大抗剪強(qiáng)度與外荷載條件下產(chǎn)生的實(shí)際剪應(yīng)力的比值為強(qiáng)度折減系數(shù)Fr，通過(guò)改變土體抗剪強(qiáng)度（內(nèi)摩擦角φ和黏聚力c）得到相應(yīng)的剪應(yīng)力和折減系數(shù)，如式（1）～（2）所示。

cm=c/Fr（1）

φm=arctan（tanφ/Fr）（2）

式中：cm為折減后黏聚力；φm為折減后內(nèi)摩擦角。

參照表1與式（1）～（2），可得各折減系數(shù)下的土體抗剪強(qiáng)度關(guān)系曲線，如圖3所示。

2.2 模型建立及監(jiān)測(cè)布置

2.2.1 模型建立

對(duì)開(kāi)挖前、開(kāi)挖后、抗滑樁支護(hù)和板肋式擋土墻+抗滑樁支護(hù)下的邊坡以同尺寸建模，如圖4所示。土體材料參數(shù)與土工試驗(yàn)一致，錨索和抗滑樁參數(shù)參照設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度確定。

為模擬高邊坡從開(kāi)挖到整個(gè)支護(hù)治理過(guò)程中的作用機(jī)理，共建立4個(gè)模型：① 開(kāi)挖前原始邊坡模型；② 開(kāi)挖后，邊坡未布設(shè)支護(hù)結(jié)構(gòu)模型；③ 開(kāi)挖后，坡腳布設(shè)懸臂抗滑樁模型；④ 開(kāi)挖后，坡腳布設(shè)懸臂抗滑樁及坡面布置板肋式錨索擋土墻。邊坡開(kāi)挖并修坡后，從坡腳至坡肩共三級(jí)坡，中間設(shè)置馬道，邊坡尺寸參照?qǐng)D2；抗滑樁為圓形C30混凝土澆筑樁，樁徑1.8 m，中心距2.5 m，全長(zhǎng)20 m，懸臂8 m，嵌固12 m；預(yù)應(yīng)力錨索間距3 m×3 m，與水平面夾角15°，豎向布置肋柱，橫向布置底梁和頂梁，強(qiáng)度為C30。

采用摩爾庫(kù)倫本構(gòu)模型，土體、肋柱、噴錨和抗滑樁等材料的單元類(lèi)型均為8節(jié)點(diǎn)線性六面體單元，模型X，Y方向邊界條件為法向約束，底面為X，Y，Z三向約束。錨索單元類(lèi)型為實(shí)體-線單元，單元類(lèi)型為兩結(jié)點(diǎn)線性三維桁架單元，采用降溫法模擬錨索預(yù)應(yīng)力施加狀態(tài)：

Δt=σ/Eα（3）

式中：Δt為溫度變化；E為彈性模量；α為錨索截面面積；σ為所施加的設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力。

2.2.2 監(jiān)測(cè)布置

監(jiān)測(cè)重點(diǎn)為坡體的位移及變形、抗滑樁的變形及受力、肋柱的變形及受力。

考慮到開(kāi)挖前后邊坡坡形變化較大，為便于分析，將各工況下的位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)控制在同一水平高程，在坡面共選取13個(gè)重點(diǎn)位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)，如圖2所示。對(duì)于抗滑樁，直接以樁身為研究對(duì)象進(jìn)行變形、剪力、彎矩等數(shù)據(jù)分析，無(wú)需單獨(dú)布置測(cè)點(diǎn)及測(cè)線。預(yù)應(yīng)力錨索作用機(jī)理為內(nèi)部錨固段、外部錨固點(diǎn)、坡面肋柱共同作用，肋柱所承受的抗力是錨索支護(hù)體系中的關(guān)鍵，因此對(duì)肋柱進(jìn)行測(cè)線監(jiān)測(cè)分析，具體測(cè)線如圖5所示。

3 高邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)作用機(jī)理分析

3.1 邊坡穩(wěn)定性

為分析通過(guò)強(qiáng)度折減法計(jì)算的原始邊坡、未支護(hù)邊坡、抗滑樁支護(hù)邊坡和預(yù)應(yīng)力錨索+抗滑樁支護(hù)邊坡的滑面位置及形狀，提取模擬后的塑性應(yīng)變等值線云圖如圖6所示。

由圖6（a）～（b）可知：未開(kāi)挖邊坡滑面呈較規(guī)則的圓弧形，滑體剪出口位于邊坡中部坡率較大位置，且塑性變形較小，坡頂塑性變形較大，人工開(kāi)挖后形成的高陡邊坡滑面位置變化較大，剪出口為一級(jí)坡坡腳位置，滑面走向與全風(fēng)化泥巖層走向基本一致，可見(jiàn)全風(fēng)化泥巖層因強(qiáng)度較低，形成內(nèi)部軟弱地層帶，在降雨等誘發(fā)因素作用下，主導(dǎo)著邊坡變形破壞，形成滑坡。對(duì)比圖6（b）～（c）可知：在抗滑樁作用下，一級(jí)坡土體穩(wěn)定性大幅度提高，坡腳處的全風(fēng)化泥巖軟弱地層塑性變形得到有效控制，但由于二級(jí)坡和三級(jí)坡未布置支護(hù)結(jié)構(gòu)，滑面位置整體上移，二級(jí)坡坡腳作為滑面剪出口，隨著抗剪強(qiáng)度降低，產(chǎn)生較大變形，致使邊坡失穩(wěn)破壞。對(duì)比圖6（c）～（d）可知：肋柱式預(yù)應(yīng)力錨索+抗滑樁支護(hù)組合結(jié)構(gòu)作用下，邊坡穩(wěn)定性大幅度提升，邊坡塑性區(qū)主要由預(yù)應(yīng)力錨索受力和抗滑樁擠壓周?chē)馏w產(chǎn)生，塑性范圍及變形量小且不能形成完整的滑動(dòng)面。

為進(jìn)一步定量分析4種工況下的邊坡穩(wěn)定性，繪制各工況下的塑性區(qū)水平位移和折減系數(shù)關(guān)系曲線，如圖7所示

由圖7可知：隨著折減系數(shù)增大，初期土體處于彈性變形階段，位移較小；中期土體變形增大，逐漸達(dá)到土體破壞極限值；后期土體位移迅速增大，進(jìn)入塑性變形階段。以各工況下曲線位移拐點(diǎn)作為邊坡的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，為土體極限受力狀態(tài)。原始邊坡Fr≈2.34，開(kāi)挖未支護(hù)邊坡Fr≈1.20，抗滑樁支護(hù)邊坡Fr≈1.72，預(yù)應(yīng)力錨索+抗滑樁支護(hù)邊坡Fr≈1.98，可知各工況邊坡的穩(wěn)定性關(guān)系為原始邊坡＞預(yù)應(yīng)力錨索+抗滑樁支護(hù)邊坡＞抗滑樁支護(hù)邊坡＞未支護(hù)邊坡。顯然，開(kāi)挖導(dǎo)致邊坡穩(wěn)定性大幅度下降，而抗滑樁和預(yù)應(yīng)力錨索有較好的支護(hù)效果，能較大幅度提高邊坡穩(wěn)定性。

3.2 坡體變形特征

邊坡坡面水平位移變形量是判斷邊坡是否失穩(wěn)的重要依據(jù)之一。提取極限狀態(tài)下的邊坡位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)（圖2）水平位移進(jìn)行分析，如圖8所示。

由圖8可知：坡面整體位移大小關(guān)系為原始邊坡＜錨索+抗滑樁邊坡＜未支護(hù)邊坡＜抗滑樁支護(hù)邊坡，抗滑樁支護(hù)邊坡對(duì)一級(jí)坡變形有較好的支護(hù)作用，但因未對(duì)二級(jí)坡和三級(jí)坡進(jìn)行支護(hù)，易導(dǎo)致上部坡體產(chǎn)生較大變形，形成新的淺層滑面。測(cè)點(diǎn)1，2和3為一級(jí)坡面位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)，開(kāi)挖后邊坡水平位移發(fā)生突增，可作為滑體剪出口判斷依據(jù)，后期進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)；測(cè)點(diǎn)4，5和6為二級(jí)坡面測(cè)點(diǎn)，抗滑樁支護(hù)邊坡水平位移發(fā)生突變，達(dá)到最大值，可作為淺層滑體的剪出口判斷依據(jù)，后期進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)。

進(jìn)一步分析邊坡位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平位移隨抗剪強(qiáng)度（強(qiáng)度折減系數(shù)）的變化規(guī)律。因邊坡最終支護(hù)形式為預(yù)應(yīng)力錨索+抗滑樁支護(hù)結(jié)構(gòu)，故選取此工況下的位移數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如圖9所示。

由圖9可知，坡面水平位移整體與折減系數(shù)成正比。從各測(cè)點(diǎn)來(lái)看，F(xiàn)r＜1.53時(shí)，坡面整體位移較小，二級(jí)坡水平位移略大于一級(jí)坡，而一級(jí)坡略大于三級(jí)坡；抗滑樁和錨索支護(hù)效果較好，邊坡穩(wěn)定性較好。當(dāng)Fr≥1.53時(shí)，測(cè)點(diǎn)1，2，3和4的位移較大，測(cè)點(diǎn)5，6，7和8位移減小，測(cè)點(diǎn)9和10位移進(jìn)一步減小，測(cè)點(diǎn)11位移相對(duì)增大，測(cè)點(diǎn)12和13位移再逐漸下落。由此可知，隨著抗剪強(qiáng)度下降，抗滑樁受一級(jí)坡土體擠壓而發(fā)生位移，坡頂位移最大，坡腳位移最?。欢?jí)坡和三級(jí)坡在預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)作用下，坡體變形得到控制，遠(yuǎn)小于未支護(hù)下的坡體水平位移；三級(jí)坡上方土體因坡率較小，未進(jìn)行錨索支護(hù)，導(dǎo)致測(cè)點(diǎn)11位移有所增大。

3.3 抗滑樁受力特征

從模擬結(jié)果看，抗滑樁支護(hù)和錨索+抗滑樁支護(hù)下的抗滑樁受力規(guī)律基本相同。選取變形更大的抗滑樁支護(hù)邊坡模型進(jìn)行規(guī)律分析?？够瑯端椒较蜃冃卧茍D如圖10所示。

由圖10可知：抗滑樁從樁頂至樁腳的水平位移逐漸減小，懸臂段整體彎曲變形較大；錨固段呈現(xiàn)較好的錨固性，變形較小，屬于典型的中長(zhǎng)樁變形特征，即上部懸臂段具有良好的抗滑性能，能將樁后滑體土壓力傳至下部嵌固端；嵌固段則表現(xiàn)出較好的嵌固性能，能夠承擔(dān)較大的土壓力而不發(fā)生較大位移變化。

為更好地分析抗滑樁受力機(jī)制，對(duì)抗滑樁剪力和彎矩進(jìn)行分析，如圖11～12所示。

由圖11可知，抗滑樁樁身剪力整體呈“S”型分布，剪力零點(diǎn)位置距樁頂約13 m，即距樁頂0～13 m內(nèi)，剪力為正，最大正值均出現(xiàn)在坡腳位置（距樁頂8 m）；距樁頂13～20 m內(nèi)，剪力為負(fù)，最大負(fù)值位置距樁頂約18 m。分析可知：懸臂段樁后部位受主動(dòng)土壓力較大，土體擠壓抗滑樁產(chǎn)生位移；嵌固端樁前被動(dòng)土壓力較大，擠壓土體產(chǎn)生較大抗力。從抗剪強(qiáng)度的變化來(lái)看，F(xiàn)r=0.85和Fr=1.2時(shí)，剪力相對(duì)較小，土體抗剪強(qiáng)度高，邊坡穩(wěn)定性較好，對(duì)抗滑樁作用較?。籉r=1.82和Fr=1.93時(shí)，土體抗剪強(qiáng)度較小，逐漸進(jìn)入塑性階段，土體對(duì)抗滑樁產(chǎn)生較大剪力，不利于邊坡穩(wěn)定。

由圖12樁身彎矩曲線可知：各抗剪強(qiáng)度下，樁身彎矩基本為正值，表現(xiàn)為受壓的力學(xué)特征；樁頂附近出現(xiàn)較小范圍的負(fù)值，彎矩最大值位置距樁頂約13 m，與剪力零點(diǎn)位置大致吻合，彎矩正值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于彎矩負(fù)值，抗滑樁以受剪力作用為主，錨固性較好。

綜合圖11～12可知，抗滑樁以剪力破壞為主，坡腳處所受剪力最大，在實(shí)際設(shè)計(jì)中可適當(dāng)加大配筋率，以提高樁身在坡腳處的抗剪性能。

3.4 肋柱受力特征

錨索通過(guò)預(yù)應(yīng)力張拉并錨固在肋柱梁上，肋柱受力破壞特征直接影響錨索錨固性能。肋柱應(yīng)力沿測(cè)線的分布曲線如圖13所示。

由圖13可知：錨索固定位置應(yīng)力大幅增加，近似于集中點(diǎn)荷載，對(duì)肋柱的強(qiáng)度要求較高，可適當(dāng)在設(shè)計(jì)中加密配筋；錨索與錨索中間段肋柱受力相對(duì)較??；兩端為底梁和頂梁，受力最小。從抗剪強(qiáng)度變化情況來(lái)看，錨索中間段肋柱受力基本不變，抗剪強(qiáng)度的減小主要影響錨固處受力狀態(tài)，造成肋柱整體受力不均勻，使其在降雨等不利工況下易產(chǎn)生不均勻位移，對(duì)肋柱支護(hù)效果產(chǎn)生不利影響。

由于抗剪強(qiáng)度值的變化僅改變彎矩和剪力數(shù)值的大小，并不影響其規(guī)律分布，因此僅對(duì)Fr=1.2時(shí)的肋柱彎矩與剪力分布曲線進(jìn)行分析，如圖14所示。

由圖14（a）可知：錨固點(diǎn)處彎矩值均在0附近，隨著沿測(cè)線距離增大，彎矩先為正值，再逐漸變?yōu)樨?fù)值；正值體現(xiàn)為受壓特征，即錨固點(diǎn)對(duì)肋柱產(chǎn)生壓力；負(fù)值則體現(xiàn)為受拉特征，即兩錨固點(diǎn)中間位置的滑坡土體產(chǎn)生抗力，易使此部位肋柱形成張拉裂縫。由圖14（b）分析可知：錨固點(diǎn)處剪力最大，均為負(fù)值，體現(xiàn)為肋柱受錨索壓力作用，壓力大且集中，近似為集中點(diǎn)荷載，設(shè)計(jì)時(shí)可適當(dāng)加密此處配筋；隨沿測(cè)線的距離增大，剪力逐漸減小至零再增大至最大正值，即錨固點(diǎn)壓力隨著距離的增大逐漸減小，土體對(duì)肋柱產(chǎn)生的抗力逐漸增大，在2個(gè)錨固點(diǎn)中間部位達(dá)到最大值，易導(dǎo)致肋柱拉裂破壞；肋柱錨固點(diǎn)位置以剪力作用為主，各錨固點(diǎn)中間以彎曲作用為主。

4 結(jié) 論

本文結(jié)合森林大道高邊坡治理工程的工程地質(zhì)條件，對(duì)未開(kāi)挖、開(kāi)挖未支護(hù)、抗滑樁支護(hù)和肋柱式預(yù)應(yīng)力錨索+抗滑樁支護(hù)等4種工況下的邊坡穩(wěn)定性、變形特征及支護(hù)結(jié)構(gòu)作用機(jī)理進(jìn)行分析，得出以下結(jié)論。

（1） 4種工況下的相應(yīng)強(qiáng)度折減系數(shù)關(guān)系為未開(kāi)挖邊坡＞肋柱式預(yù)應(yīng)力錨索+抗滑樁支護(hù)邊坡＞抗滑樁支護(hù)邊坡＞未支護(hù)邊坡。開(kāi)挖后邊坡穩(wěn)定性大幅度下降，抗滑樁可以有效阻止坡腳變形，但對(duì)上部坡體支護(hù)效果不佳；預(yù)應(yīng)力錨索+抗滑樁組合的支護(hù)效果最佳。

（2） 抗滑樁懸臂段剪力為負(fù)，嵌固段為正，最大值出現(xiàn)在一級(jí)坡的坡腳附近，剪力零值距樁頂約13 m；抗滑樁彎矩基本為正值，最大值處距樁頂約13 m；抗滑樁主要受剪力作用破壞。

（3） 肋柱式預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)結(jié)構(gòu)作用下，錨固點(diǎn)處剪力最大，近似于集中點(diǎn)荷載，彎矩大小接近零；錨固點(diǎn)中間段肋柱剪力由受壓向受拉變化，在中點(diǎn)附近達(dá)到最大拉剪應(yīng)力，彎矩則先為正值再變?yōu)樨?fù)值，受力特征與剪力圖相吻合。

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（編輯：江 燾）

Numerical simulation analysis on reinforcement mechanism of support structure for artificial excavation high slope

LI Jian，ZHOU Wei，YANG Longwei，JIANG Qiangqiang，CHEN Tao

（CCTEG Wuhan Engineering Company，Wuhan 430000，China）Abstract：

In order to improve the stability of excavated slope，the excavation high slope in Forest Avenue，Wuhan，Hubei was taken as the research object.The strength reduction method was used，and the stability and deformation characteristics of the slope and the action mechanism of the support structure under 4 different working conditions，such as the pre-excavation slope，the unsupported slope，the anti-slide pile support slope and the ribbed column prestressed anchor cable + anti-slide pile support slope，were studied based on numerical simulation method.The results showed that： ① The stability coefficient decreased significantly after slope excavation，and the anti-slide pile could effectively prevent the deformation of the soil at the slope toe.The plate rib anchor cable had good reinforcement effect on the soil above the anti-slide pile.The slope stability in each working conditions decreased as follows： unexcavated slope，ribbed column prestressed anchor cable + anti-slide pile support slope，anti-slide pile support slope，unsupported slope；② The anti-slide pile was mainly affected by shear force.The shear force of the cantilever section was negative，and that of the embedded section was positive.The maximum value was near the toe of the first-grade slope，and its bending moment was positive.The maximum value was about 13 m from the pile top；③ In terms of the stress of the rib column，the shear force at the anchor point was the largest，which was similar to the concentrated point load，and the bending moment was close to 0.The shear force of the middle section of the anchor point in the rib column was transformed from compression to tension，the maximum tensile and shear stress was reached near the midpoint，and the bending moment was first positive and then changes to negative.

Key words：

excavation high slope； supporting structure； strength reduction method； stability analysis； numerical simulation

收稿日期：

2022-05-11

基金項(xiàng)目：

國(guó)家自然科學(xué)基金“水庫(kù)環(huán)境下多滑面滑坡漸進(jìn)破壞機(jī)制與動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性研究”（42007279）

作者簡(jiǎn)介：

李 堅(jiān)，男，碩士，研究方向?yàn)榈貫?zāi)治理。E-mail：614731141@qq.com