边坡失稳变形破坏,轻则影响工程施工进度、质量和运营安全,重则会造成人员伤亡和国家经济重大损失。目前,土质边坡稳定性分析大多仅考虑了确定性软弱夹层的影响,忽视了裂隙结构面的作用,尤其是长大裂隙结构面的影响。土质边坡中存在大量随机裂隙结构面,这些裂隙结构面长度跨度较大,从几厘米到数十米不等,且其刚度和强度比周围土体小的多,这将会影响边坡的稳定性。因此,研究长大裂隙结构面土质边坡滑坡抗滑桩加固机理,具有重要的工程实际意义。本文以南益高速公路路基工程为依托,运用有限元强度折减法对路堑土质边坡滑坡机理进行了三维弹塑性数值模拟分析,拟设两种布桩形式抗滑桩加固边坡方案:一种是两级桩矩形布置,另一种是两级桩品形布置,对这两种支护模式进行了数值模拟对比分析。本文主要研究工作和研究成果如下所述:(1)根据南益高速K42+535～K42+765段现场边坡开挖情况,确定了软弱夹层的位置,统计了长度4m以上的长大裂隙结构面,分析得到了长大裂隙结构面的形态特征参数及在边坡土体中的分布规律,以此为基础利用计算机随机生成长大裂隙结构面。(2)参考应用模拟软件并结合工程地质实际勘察报告,根据当地水文地质条件对边坡浅表层土体进行了干湿循环模拟,获得了浅表层区域边坡土体的物理力学参数。然后结合有限元数值模拟方法,获取了的长大裂隙结构面计算参数,软弱夹层计算参数及各土层计算参数,作为边坡有限元数值模拟参数,分析了具有长大裂隙结构面土质边坡滑塌机理,得出了带长大裂隙结构面含软弱夹层土质边坡更显著发生失稳破坏。(3)根据勘察设计报告提供的桩径、桩距,选定桩型,结合边坡滑动面,选取较优桩位,运用有限元数值模拟对比分析了相同间距两种不同布桩形式抗滑桩加固方案,主要考虑边坡土体水平位移、塑性应变、桩身位移、桩身剪力、土坡安全系数、土拱效应等方面因素,得出了两级抗滑桩品形布置比矩形布置在桩身变形和土拱效应方面表现出更好的边坡加固效果,更符合实际工程。