高速公路路堑边坡稳定性分析方法对比及支护研究

以某高速公路路堑边坡为研究对象,基于极限平衡法与有限元法分别对该边坡初始状态下的稳定性进行分析,对比发现基于极限平衡法的瑞典条分法计算得到的边坡稳定性系数Fs均小于基于强度折减法的Midas/GTS有限元软件计算结果,瑞典条分法计算结果偏于安全,有限元模型计算更符合边坡稳定性实际情况;初始状态下边坡稳定性系数仅为1.08,存在失稳风险,对边坡采用格构锚固支护方案,计算分析发现支护前后边坡整体塑性区分布面积及最大塑性应变值都有所减小,最大塑性应变值由初始状态的1.42×10^-1减小至3.44×10^-3,最大塑性应变位置位于坡脚附近;支护后边坡稳定性系数为1.46,可见格构锚固支护结构对边坡稳定性的提升十分明显。

考虑驾驶人安全与视觉特性的高速公路路堑边坡景观优化

为了提升高速公路路堑边坡的景观效益及安全价值,提出考虑驾驶人安全与视觉特性的路堑边坡景观优化思路。首先结合驾驶人视觉特性,以行车视距、注意力集中点和最深视野为参数,对高速公路视觉敏感度进行分区研究,得到高、中、低3级视觉敏感区空间范围。其次对路堑边坡进行景观比重研究,结合净区设置规范,进行净区和景观比重数值模拟计算,得到坡率为1∶8~1∶0.75的路堑边坡在6组坡高下满足净区设计规范之后的景观坡面占据高视觉敏感区的景观比重值。最后结合模拟结果提出路堑边坡优化建议,使其在保障驾驶安全的基础上实现景观效益最大化。结果表明:车速为80 km·h^(-1)时,高视觉敏感区宽37 m、高10 m,中、低视觉敏感区均宽119 m、高82 m;路堑边坡坡高为0.75 m时,坡率为1∶8~1∶7的边坡景观比重可以超过50%,坡高大于3 m时,缓于1∶1.5的路堑边坡坡长占据高敏感区的景观比重接近定值71%;坡高一定时,路堑边坡坡率越缓,越容易满足净区宽度设置要求,可在增强交通安全属性的同时提升边坡景观展示效率。