高速公路改扩建过程中,路堑高边坡二次开挖的稳定性直接影响到改扩建工程的施工进度和质量。本文以云南小龙高速公路改扩建工程为依托,通过现场跟踪调查、室内试验研究及模拟分析等方法,对改扩建路段典型岩质高边坡二次开挖时序进行稳定性分析,主要的研究工作和成果如下:(1)运用分形理论对小龙高速沿线进行不同类型的区域划分,定性分析高边坡活跃程度,定位区域内典型高边坡进行专项研究。高边坡空间分布分维值表明了该区域整体高边坡空间的坡体发育复杂程度和边坡进展程度,即分维值越大,该区域高边坡空间分布就越复杂、滑坡越易发。由高分维值叠加区域定位出最不利高边坡位置,最终选取改扩建保通路段岩质高边坡为典型研究对象。(2)取小龙线路段边坡活跃度最大的改扩建保通路段岩质高边坡作为该路线典型高边坡,对现场岩体进行取样和试验。在天然状态和饱和状态下分别进行了岩样的单轴试验和三轴试验,得到基本岩石力学参数。利用RMR法评价岩体质量,结合Hoek-Brown准则计算岩样的力学参数。(3)对典型高边坡开挖过程四种工况进行稳定性分析,计算结果表明,原支护结构在开挖过程中对滑动面起到了抗滑作用,而且新支护结构的施工对边坡整体稳定性影响很大。原支护和新支护结合,将抗滑防护作用发挥到最大,合理利用原有结构,提高边坡开挖过程中的整体稳定性。(4)优化设计二次开挖完成后的支护结构,对锚杆施工顺序、锚杆长度、锚固角度和锚固间距等参数进行了对比分析。坡体稳定性受到第二级开挖的影响最大,愈靠近坡脚,支护结构施工后,安全系数增长幅度越大;锚杆长度越大,安全系数越大,但增幅随着长度的过大而变小;安全系数与锚固角度成正比,但是达到最优锚固角后,安全系数不增反降。