0 引言
边坡问题是岩土工程师一直关注研究的重点，涉及道·、桥梁、隧洞、水利等多个工程领域，边坡的稳定和变形是相互影响、相互联系的。边坡的变形常常通过地表裂缝，地基不均匀沉降或者局部垮塌，甚至整体滑移表现出来。
高填方边坡在工程建设中不仅作为工程建筑物的基本环境影响着边坡自然的平衡状态；又是工程设施的承载体，工程荷载效应改变其承载条件和环境，反过来影响边坡的稳定性，边坡稳定与否直接关系工程的安全。
1 高填方边坡变形机理
高填方边坡的稳定性与边坡变形关系密切，过大变形必将导致边坡稳定性降低，甚至发生失稳破坏。
高填方边坡的变形主要有两部分，一是填土体自重引起的固结变形，二是地基土新增附加应力导致的压缩变形。
自重固结变形主要是土颗粒和土中封闭气体的压缩、土孔隙中的水和气体被挤出。一般来说，土颗粒的压缩变形量很小，因此地基土的变形主要是土颗粒被压密，土孔隙中的水和气体在荷载作用下被挤出，土的总体积减小，土体产生压缩变形。地基土压缩变形是在天然地基上加载填方体后，地基土内部因附加应力产生变形，从而引起地基的沉降变形。
地基土的不均匀沉降是边坡失稳的重要因素。作用在地基上的荷载和土的压缩性共同决定地基土的沉降量。一般而言，荷载和地基的沉降成正相关，地基土的压缩性与沉降量成正相关。如果地基土不均匀或施加荷载不均匀或施加倾斜荷载，则地基土中将产生较大的沉降差，导致不均匀沉降，随着地基沉降量的增加，在边坡回填体内将产生较大的附加应力，导致回填体发生结构性破坏，填方边坡产生裂隙，甚至发生失稳破坏。
2 模型建立
在工程建设中，由于各高填方边坡的特征都不同，因此研究高填方边坡变形的一般规律就必须对模型进行统一的概化。本文以某高填方边坡（高33m）为例重点研究高填方边坡在回填体力学参数一定时，不同坡率和地基土的变形特征。变形分析采用二维有限元建立数值计算模型（填土5m、地基土8m的网格单元，计算网格见图1），采用四边形和三角形单元进行有限元划分，边坡填筑坡率分别为1：1、1：1.5、1：2，计算参数见表1。
3 变形数值分析
3.1 计算结果
以坡率为1：1的高填方边坡为例进行数值模拟，模拟结果如图2～5。
3.2 结果分析
根据以上分析可知：
高填方边坡最大主应力呈条形分布，与边坡形态基本一致。边坡在填筑后内部应力受填方土体影响重新分布，主应力等值线在坡脚处较为密集，呈现坡脚应力集中的现象。同一边坡坡脚处最大主应力硬质地基较软弱地基小，坡率越大，应力集中现象越明显。
高填方边坡地基土较硬时，水平、竖向λ移均主要出现在回填土部分，最大水平λ移出现在靠近坡面且坡高1/2～1/3处，顶部竖向λ移靠近坡面处明显大于远离坡面λ置，呈现明显不均匀沉降。随着坡率的变缓，水平λ移逐渐减小且最大水平λ移逐渐远离坡面，竖向λ移基本保持不变，安全系数明显提高。
高填方边坡地基土较软时，坡脚处的水平λ移明显增大，坡脚前缘附近出现正λ移，坡体前缘表现为¡起现象。随着坡率的变缓，最大水平λ移减小但幅度不大，竖向λ移基本不变。潜在最Σ险滑动面出现在地基土内，改变坡率对安全系数影响不大。
综上所述，高填方边坡治理应视地基土情况选用不同方案。地基土质较硬时，可采取降低坡率、改善填方体物理力学性能以及在坡高1/2～1/3处设置护脚或挡土结构等措施保证边坡稳定；当地基土较软时，可通过地基处理改善地基土和填方坡体物理力学性能后降低坡率或设护脚，也可在坡脚采取埋深低于潜在滑面的抗滑结构来保证边坡安全。
4 结论
高填方边坡的回填坡率和边坡地基土物理力学性质都会影响边坡的安全稳定性。边坡地基土较硬时，高填方边坡最Σ险滑动面出现在填土范Χ内，可以通过放坡和改变回填土参数来提高边坡稳定性；地基土为软弱土时，滑动面将会深入地基土，放坡和改善土质对提高边坡安全系数效果不明显。
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