【正文】 擬靜力方法，也稱為等效荷載法，即通過反應(yīng)譜理論將地震對建筑物的作用以等效荷載的方法來表示，然后根據(jù)這一等效荷載用靜力分析的方法對結(jié)構(gòu)進行內(nèi)力和位移計算，以驗算結(jié)構(gòu)的抗震承載力和變形。其基本思想是在靜力計算的基礎(chǔ)上，將地震作用簡化為一個慣性力系附加在研究對象上，其核心是設(shè)計地震加速度的確定問題。但是，擬靜力法的優(yōu)點也很突出，它物理概念清晰，與全面考慮結(jié)構(gòu)物動力相互作用的分析方法相比，計算方法較為簡單，計算工作量很小、參數(shù)易于確定，并積累了豐富的使用經(jīng)驗，易于設(shè)計工程師所接受。④ Newmark滑塊分析法Newmark法首先假定滑動面并確定其屈服加速度值，然后通過動力分析判定是否產(chǎn)生滑移；是在Newmark提出的屈服加速度的概念基礎(chǔ)上進行計算的一種方法。其基本原理是，將超過潛在滑動區(qū)土體加速度的加速度反應(yīng)，做兩次積分，進一步來估算土質(zhì)邊坡的有限滑動位移，如圖2所示。當(dāng)有地震作用在邊坡上時，滑動區(qū)土體處于臨界狀態(tài)，這個時候，此時的地震動加速度就是屈服加速度。當(dāng)滑動區(qū)土體開始滑動時，與此同時滑動區(qū)土體也將產(chǎn)生速度和位移。當(dāng)這個脈沖的加速度減小到小于的時候，滑動區(qū)土體的速度就減小，直至土體停止滑動?？紤]各個節(jié)點上的力和荷載的平衡條件可得到結(jié)構(gòu)動力的平衡方程： （1）式中：—結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量矩陣；—結(jié)構(gòu)整體阻尼矩陣；—結(jié)構(gòu)整體剛度矩陣；—結(jié)構(gòu)節(jié)點荷載矩陣；—結(jié)構(gòu)節(jié)點加速度；—結(jié)構(gòu)節(jié)點速度；—結(jié)構(gòu)節(jié)點位移。振型疊加法是以質(zhì)點位移為坐標(biāo)表示的多自由度運動平衡方程，通過坐標(biāo)變換使聯(lián)立方程組成為一組彼此獨立的方程組，分別獨立求解；時程分析法是把時間離散化，把時間區(qū)間分為若干相等的時間間隔，由初始狀態(tài)開始逐步求解每個時間間隔的狀態(tài)，綜合所有的狀態(tài)向量得到結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在動力作用下的響應(yīng)解。假定地基為剛性平面且各點的運動完全一致、結(jié)構(gòu)為完全彈性體、地面運動可以觀測記錄等。時程分析法假定在離散的時間區(qū)間內(nèi)滿足平衡要求，且假定每個時間區(qū)間內(nèi)的位移、速度和加速度的變化。傳統(tǒng)的邊坡穩(wěn)定分析主要針對巖土工程問題展開，采用分析方法屬巖土力學(xué)范疇，而對于新型邊坡支擋結(jié)構(gòu)作穩(wěn)定性分析，由于巖土錨固技術(shù)的應(yīng)用大大加強了支擋結(jié)構(gòu)與巖土的協(xié)同工作能力，使得邊坡受力體系更為復(fù)雜，此時的邊坡穩(wěn)定性分析就不再是單一的巖土問題，而是巖土與結(jié)構(gòu)相互交叉產(chǎn)生的新問題，傳統(tǒng)的邊坡穩(wěn)定性分析方法已不再適用于新型邊坡支擋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析。針對XX一級公路所形成的深挖路塹高邊坡，開展對黃土地區(qū)深挖路塹邊坡的穩(wěn)定性和加固措施方面的研究工作是非常有必要，也是具有重大意義的。 路塹邊坡加固與防護技術(shù)研究現(xiàn)狀 路塹邊坡加固技術(shù)研究現(xiàn)狀國外對公路挖方邊坡的設(shè)計、穩(wěn)定性評價及邊坡防護已進行過探索，但在我國尚屬起步較晚的一個領(lǐng)域。路塹邊坡加固工程的技術(shù)途徑可以概括為：減小下滑力或消除下滑因素；增加阻滑力或增加阻滑因素。在20世紀(jì)50年代，我國邊坡處治主要采用地表排水、清方減載、填土反壓、抗滑擋墻及漿砌片(塊)石防護處治等措施。20世紀(jì)60年代末期，我國在鐵路建設(shè)中首次采用抗滑樁技術(shù)并獲得成功。在20世紀(jì)80年代末期，由于錨桿、錨索的出現(xiàn)、錨固技術(shù)理論研究和鑿巖機械突破性的發(fā)展，使邊坡加固技術(shù)發(fā)展到了一個新的階段。對于排水，人們也有了新的認(rèn)識，主張以排水為主、結(jié)合抗滑樁、預(yù)應(yīng)力錨索支擋綜合整治。它是一種邊坡的深層加固處治技術(shù)，能解決邊坡的深層加固及穩(wěn)定性問題，達到根治邊坡的目的，因而是一種極具廣泛應(yīng)用前景的高邊坡處治技術(shù)。傳統(tǒng)的被動支護措施如擋土墻、抗滑樁等，應(yīng)與主動支護措施相結(jié)合構(gòu)成新的支護型式，如錨桿擋墻、錨桿抗滑樁等。 路塹防護技術(shù)研究現(xiàn)狀（1）國外現(xiàn)狀在美國、日本和歐洲一些發(fā)達國家和地區(qū)，由于建設(shè)高速公路的時間比較早，60年代開始就已經(jīng)將生態(tài)保護和恢復(fù)措施納入了高速公路建設(shè)之中，并且為此進行了長期的研究和實踐，如今在邊坡防護中，基本廢止了漿砌片石和噴射水泥砂漿護面等破壞自然環(huán)境的工藝，取而代之的是各種柔性支護和綠化措施，基本上實現(xiàn)了全路域綠化。巖石邊坡的柔性防護、格構(gòu)加固、客土噴播等技術(shù)已成為業(yè)內(nèi)的常識降。美國從20世紀(jì)30年代就開始在公路邊坡和機場空地開展植被恢復(fù)技術(shù)研究，如美國于1936年在加利福尼亞州的AngelesCrest公路邊坡治理中就應(yīng)用了生態(tài)防護技術(shù)，并采用多種機制獎勵對公路綠化做出貢獻的團體。工程建設(shè)中本著最大程度地恢復(fù)原有自然生態(tài)的宗旨，進行各種嚴(yán)格的調(diào)查研究從而確定生態(tài)防護的具體方案。設(shè)計方案考慮草本結(jié)合、防護效果持久性及后期養(yǎng)護管理成本。日本的公路建設(shè)20世紀(jì)60年代后期拉開序幕，日本是一個地質(zhì)活躍、地震多發(fā)的國家，又是雨季集中、雨量充沛的地區(qū)。如開挖土石方剛結(jié)束，即開始穩(wěn)固邊坡、再造綠化。在方案選擇上，遵循營造自然氣氛，人造環(huán)境融于周圍環(huán)境的原則。日本對邊坡的治理和綠化十分重視，其綠化的工藝、技術(shù)和設(shè)備都具國際先進水平，除坡面必須的工程防護外，其他全部采用植物防護方式來達到防止雨水沖刷、控制水土流失的目的。機械施工包括種子噴播法、客土噴播法、厚層基礎(chǔ)材料噴播等。在實踐中逐步產(chǎn)生了如噴附綠化、袋筋綠化、巖盤綠化及防災(zāi)綠化等許多針對不同類型坡面的工程技術(shù)。（2）國內(nèi)現(xiàn)狀由于我國的公路大規(guī)模建設(shè)也僅是近十多年的事，邊坡防護工程尚缺乏足夠的重視，從目前建成的高等級公路調(diào)查來看，我國高速公路設(shè)計大多沿襲過去普通公路的設(shè)計習(xí)慣。隨著人們對環(huán)境保護意識的提高，我國從90年代開始逐漸從采用單純的圬工防護技術(shù)，如漿砌片石、千砌片石、噴射混凝上等，轉(zhuǎn)變?yōu)椴捎弥脖恢亟夹g(shù)進行邊坡生態(tài)防護。1989年，廣東省水利水電科學(xué)研究所從香港引進1臺噴播機，開始在華南地區(qū)進行液壓噴播試驗。此后，經(jīng)過十年左右的發(fā)展完善，液壓噴播技術(shù)已廣泛應(yīng)用于我國不同地區(qū)的公路、鐵路及堤壩等工程中的邊坡防護。2000年我國自主開發(fā)了厚基層基材噴射植被護坡工程技術(shù)，用于公路、鐵路等巖、土邊坡的生態(tài)防護技術(shù)成果填補了國內(nèi)空白，達到了國際先進水平。但是這些植草技術(shù)針對我國的實際情況(氣候變化大、地形復(fù)雜、資金不足、坡度陡峭等)均存在不同程度的缺陷，還應(yīng)加以改進。 路塹邊坡支護方案優(yōu)選研究現(xiàn)狀關(guān)于路塹邊坡支護方案優(yōu)選的問題，國內(nèi)已有不少學(xué)者對其進行過研究。從治理可靠性、安全性、工程造價、施工工期、施工難易程度以及對環(huán)境的影響6個方面建立了邊坡支護設(shè)計方案優(yōu)選的綜合評價指標(biāo)體系。并通過應(yīng)用實例，得到較優(yōu)方案。楊海紅等人運用層次分析法的基本原理，建立邊坡治理方案評價體系的層次結(jié)構(gòu)模型，并在黃土邊坡治理方案的優(yōu)選中進行了驗證。并對常用的五種邊坡加固方案進行了優(yōu)選排序。層次結(jié)構(gòu)模型中分為總目標(biāo)層、子目標(biāo)層(經(jīng)濟、技術(shù)、環(huán)境)、準(zhǔn)則層(建造成本、維修成本、技術(shù)可靠、施工效果、技術(shù)難度、施工安全、環(huán)境、資源消耗)和方案層。劉海松等人在黃土地區(qū)公路高邊坡的防護技術(shù)研究工作基礎(chǔ)上，將模糊綜合評判方法應(yīng)用于方案優(yōu)化中。趙發(fā)章、馮光樂等人從穩(wěn)定的角度，結(jié)合經(jīng)濟性原則，并以經(jīng)驗的方案設(shè)計為基礎(chǔ)，利用工程類比法，通過坡高H和安全度A這兩個變量來確定推薦方案。謝全敏等人針對巖體邊坡治理方案評價的多目標(biāo)、多層次的評價及其評價指標(biāo)的模糊性問題，提出了基于熵權(quán)的巖體邊坡治理決策的模糊層次分析方法，并建立了包括經(jīng)濟指標(biāo)(投資總額、工程收益和維護運行費)、社會指標(biāo)(治理效果、風(fēng)險性和對環(huán)境的影響)的指標(biāo)體系。工程應(yīng)用結(jié)果表明該方法合理可靠。（1）消方減載作用機理：按一定的坡率和設(shè)分級平臺的方法將邊坡刷方到穩(wěn)定邊坡。包括穩(wěn)固邊坡坡腳、減低分級平臺高度、加寬平臺寬度，放緩邊坡坡率。一方面大量消坡破壞了原始的地形、地貌，另一方面需要解決棄方問題，造成嚴(yán)重的水土流失，破壞了原有自然邊坡植被和環(huán)境。應(yīng)用狀況：是進行工程建設(shè)最原始的一種方法。（2）支擋①擋土墻作用機理：靠墻底摩阻力和墻前被動土壓力平衡邊坡破壞力，利用自身重量或部分土體保持墻體不會傾倒，當(dāng)坡體厚度和推力不大時，可采用擋土墻。當(dāng)坡體較長時，亦可考慮采用分級擋墻。優(yōu)缺點：施工簡便，取材容易，大多為石料和少量水泥，個別用混凝土代替。適用條件：邊坡病害破壞較淺，破壞力不大的較矮邊坡。②抗滑樁作用機理：為側(cè)向受荷的柱形支撐構(gòu)件，是將邊坡上部破壞力通過樁身傳遞到下部錨固段，由錨固段的側(cè)向阻力來平衡，類似于一種懸臂受力結(jié)構(gòu)。樁的錨固深度是抗滑樁發(fā)揮作用的關(guān)鍵因素，錨固深度不足，抗滑樁不足以抵抗滑體推力，容易引起失效，錨固過深則造成工程浪費，并增加施工難度。根據(jù)經(jīng)驗，對于土層或軟質(zhì)巖層，錨固深度取l/3~l/2樁長比較合適，對于完整、較堅硬的巖層可取l/4樁長。外露式影響環(huán)境美觀，由于受力狀態(tài)不理想，為克服較大彎矩一般斷面較大，配筋率較高，造價也較高。應(yīng)用狀況：20世紀(jì)60年代開始，長期為治理大型滑坡的主措施，應(yīng)用較廣泛。外露式的抗滑樁在路塹高邊坡防治中不宜采用。能承受比抗滑樁更大的土體壓力或滑坡推力。適用條件：適用于變形位置在路基面以下較深的路塹邊坡或橋隧地段深層滑動，在路基面以上時要與其他措施比較。④預(yù)應(yīng)力抗滑樁作用機理：與普通抗滑樁的作用機理相同，樁身采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土。適用條件：適用于樁身彎矩較大的情況，對樁長和截面尺寸控制設(shè)計的樁沒有優(yōu)勢。⑤抗滑明洞作用機理：像擋墻和抗滑樁一樣，具有抗滑的作用，又能防治小型崩塌、落石對道路的破壞。適用條件：適用于即有高處的危巖威脅，又需要抗滑的地段。（3）加固① 錨桿（錨索）加固作用機理：錨桿(錨索)錨于穩(wěn)定巖體中，靠錨固力提供抗滑力，分為非預(yù)應(yīng)力錨桿(錨索)和預(yù)應(yīng)力錨桿(錨索)。適用條件：非預(yù)應(yīng)力錨桿(錨索)適用于邊坡坡體破碎、邊坡地層軟弱、易發(fā)生淺層邊坡失穩(wěn)的邊坡防護；預(yù)應(yīng)力錨桿(錨索)適用于坡體較高、潛在破裂面位置較深、巖層邊坡施工期穩(wěn)定性差或土層錨固性能較差等的邊坡防護。在能產(chǎn)生錨固力和不腐蝕鋼筋的淺層路塹邊坡、城市建筑邊坡的加固具有優(yōu)勢，可廣泛應(yīng)用。其作用原理與錨索作用原理基本相同，但格構(gòu)加固技術(shù)是格構(gòu)梁與錨索的綜合應(yīng)用，是一種兼顧深層加固與淺層護坡的滑坡治理措施。對于格構(gòu)加固，錨索加在格構(gòu)梁的交點處，錨索錨于滑動面以下穩(wěn)定地層中，錨索利用錨固力主動抗滑，格構(gòu)梁一方面表層護坡，同時又作為反力裝置給滑體施加應(yīng)力來穩(wěn)定滑坡，因其與坡面接觸面大，特別適合坡面巖土承載力較差時使用，因此該結(jié)構(gòu)適用于整體穩(wěn)定性差、前沿坡面須防護的中、小型疏松介質(zhì)邊坡的整治，尤其是適用于削坡條件受到限制的邊坡整治工程。優(yōu)缺點：框架地梁可貼刷方邊坡施工，框架內(nèi)覆土植草，較緩的土質(zhì)邊坡可鑲嵌在邊坡內(nèi)，可直接植草，可分層施工，減少擾動。比抗滑樁工程減少投資50%。適用條件：適用于加固變形位置在路基面以上或較淺的路塹邊坡或自然邊坡的深層變形，可加固具有較大變形破壞力的邊坡。b、預(yù)應(yīng)力錨索地梁植被護坡如果是淺層穩(wěn)定性好，但深層易失穩(wěn)的高陡巖上邊坡，不必用框架固定淺層，而只用地梁即可。起低碳環(huán)保的效果。地梁之間可采用液壓噴播或厚層基材噴射材料護坡等方法進行植被恢復(fù)。③ 注漿加固注漿加固技術(shù)是一項實用性很強、應(yīng)用范圍很廣的工程技術(shù)，它是用液壓、氣壓或電化學(xué)的方法，將能與巖土體固結(jié)的漿液注入到巖土體的孔隙、裂隙中使破碎、松散的巖土體固結(jié)成強度高、抗?jié)B性好、穩(wěn)定性高的新結(jié)構(gòu)體，從而達到改善巖土體物理力學(xué)性質(zhì)的目的。采用的注漿方法有鉆桿法、花管法、雙層管雙栓塞法、同步注漿法、壓實注漿法、高壓噴射攪拌法等。雖然注漿加固在土木工程中被廣泛的應(yīng)用，但由于是一種新興的加固技術(shù)，在各方面還有待于進一步的深入研究，比如巖體結(jié)構(gòu)理論的完善、注漿加固體強度理論的研究。介紹幾種常用的注漿加固技術(shù):a、壓漿錨柱作用機理：往地層注入水泥漿以改變巖土體物理力學(xué)性質(zhì)從而穩(wěn)定邊坡的一種方法。優(yōu)缺點：結(jié)構(gòu)輕盈，機械化程度高，柱頂用框架連接，框架內(nèi)可綠化，對原有邊坡擾動小。適用條件：適用于滑動較淺的風(fēng)化破碎巖石、殘積土等滑坡。b、豎向鋼花管注漿作用機理：注漿加固了巖體的強度，鋼花管和灌漿體構(gòu)成微型樁，其抗滑作用。適用條件：適用于變形范圍較大的殘積、坡洪積及巖石滑坡、淺層坍塌體的加固。目前已有許多成功事例，可推廣應(yīng)用。優(yōu)缺點：技術(shù)先進，安全可靠，機械化程度高，結(jié)構(gòu)輕巧，美觀，可恢復(fù)植被。應(yīng)用狀況：在多條高速公路己推廣應(yīng)用，具有較大的應(yīng)用前景，特別適用于軟弱破碎巖體的一級邊坡的加固。該法既可單獨應(yīng)用，也可與主動或被動支擋結(jié)構(gòu)配合，起到減少支擋結(jié)構(gòu)側(cè)壓力、止水防滲、防止砂土液化等功效。④ 土釘支護技術(shù)土釘支護技術(shù):土釘支護技術(shù)是從新奧法（NATM）發(fā)展演變過來的。目前，該技術(shù)在我國深基坑工程中得到了廣泛的應(yīng)用，但在公路邊坡支護工程中公開發(fā)表的工程應(yīng)用實例尚較少。土釘墻法支護原理是在土體內(nèi)設(shè)置一定長度和分布密集的錨釘，通過錨釘加固體表面與土的摩阻力，約束土體變形。但土釘對土體的約束需要以土體變形作為補償。噴錨網(wǎng)支護通過混凝土、鋼筋網(wǎng)和錨桿共同作用形成復(fù)合體，可提高邊坡巖土的結(jié)構(gòu)強度和抗變形剛度，增強邊坡的整體穩(wěn)定性和承載能力?；螂m為堅硬巖層，但風(fēng)化嚴(yán)重、節(jié)理發(fā)育、易受自然應(yīng)力影響導(dǎo)致大面積碎落，以及局部小型崩塌、落石的巖質(zhì)邊坡。（4）排水水對邊坡穩(wěn)定影響是很大的，尤其是突發(fā)性的降雨。排水體系分為地面排水和地下排水體系兩部分。b、截水溝：設(shè)置在挖方路基邊坡坡頂以外，或山坡路堤上方的適當(dāng)位置，用以截引路基上方流向路基的地面徑流，防止沖刷和侵蝕挖方邊坡與路堤坡腳，并減輕邊溝的泄水負擔(dān)。c、排水溝：用來引出路基附近低洼處積水的人工溝渠。d、急流槽：設(shè)置于需要排水的高差較大而距離較短或坡度陡峻的地段。它的作用主要是在很短的距離內(nèi)、水面落差很大的情況下進行排水，多用于涵洞的進出水口，或在特殊情況下，截水溝流向邊溝的地段。在濕潤或滲水的山坡上開挖路塹，或修筑路堤，為防止路基以外的地下水滲入，修筑滲水溝截水，并將水引出路基范圍以外。b、盲溝（即滲水隧洞）：主要用于截排或引排埋藏較深的地下水。土層和基巖均可采用。③ 排水體系的綜合設(shè)計在邊坡防排水工程措施的選擇上，一定要注意將邊坡所在地區(qū)的降雨情況、水文地質(zhì)條件以及生態(tài)環(huán)境建設(shè)等相結(jié)合的原則進行選擇，并