本节参数取值与第5章中数值分析计算部分相同，仅计算最危险的地震工况。1－1′、2－2′、3－3′剖面坡角优化计算模型依据上述图6－1、6－2建立，分别计算整体坡角在30°、35°、40°、45°、50°时的边坡整体稳定性及运输平台以上二级坡坡角在30°、35°、40°、45°、50°时的边坡局部稳定性，计算成果见下图6－3、6－4、6－5、6－6、6－7、6－8及表6－1、6－2。

（1）1－1′剖面边坡整体稳定性随总坡角变化计算成果

图6－3　1－1′剖面边坡整体稳定性随总坡角变化计算成果

（2）2－2′剖面边坡整体稳定性随总坡角变化计算成果

图6－4　2－2′剖面边坡整体稳定性随总坡角变化计算成果

（3）3－3′剖面边坡整体稳定性随总坡角变化计算成果

图6－5　3－3′剖面边坡整体稳定性随总坡角变化计算成果

（4）1－1′剖面边坡局部稳定性随运输平台上部二级坡角变化计算成果

图6－6　1－1′剖面边坡局部稳定性随二级坡角变化计算成果

（5）2－2′剖面边坡局部稳定性随运输平台上部二级坡角变化计算成果

图6－7　2－2′剖面边坡局部稳定性随二级坡角变化计算成果

（6）3－3′剖面边坡局部稳定性随运输平台上部二级坡角变化计算成果

图6－8　3－3′剖面边坡局部稳定性随二级坡角变化计算成果

表6－1　边坡整体稳定性随总坡角变化计算成果

表6－2　边坡局部稳定性随二级坡角变化计算成果

对上述计算成果进行拟合得到边坡整体稳定性随整体坡角变化及边坡局部稳定性随二级坡坡角变化的规律，如图6－9、6－10、6－11所示。

图6－9　1－1′剖面拟合曲线(www.daowen.com)

图6－10　2－2′剖面拟合曲线

图6－11　3－3′剖面拟合曲线

1－1′剖面拟合得到的6－4－1式为K1＝－0.029×θ＋2.344，6－4－2式为K2＝－0.029×β＋2.384；

2－2′剖面拟合得到的6－4－1式为K1＝－0.0278×θ＋2.24，6－4－2式为K2＝－0.0272×β＋2.218；

3－3′剖面拟合得到的6－4－1式为K1＝－0.0292×θ＋2.296，6－4－2式为K2＝－0.0286×β＋2.32。

通过Matlab优化软件计算得到的1－1′剖面最优坡角为二级坡角β为38.87°、总坡角θ为41.17°；2－2′剖面最优坡角为二级坡角β为32.88°、总坡角θ为39.21°；3－3′剖面最优坡角为二级坡角β为34.45°、总坡角θ为39.25°。

根据上述优化结果，综合考虑断层及坡体结构和现状边坡稳定性等因素，并结合专家评分法（采用加权评价型，以国土系统专家为主），最终确定上部二级边坡角β降低1°～1.6°，下部边坡角α提高0.4°～3°，整体边坡角可提高0.8°～1.2°，分析后东帮边坡的最终优化坡角见表6－3。

表6－3　东帮边坡优化前后边坡角对比表

根据二维剖面计算得到的最优坡角分别建立三维模型对最优坡角进行验证，计算结果如下图6－12、6－13、6－14。

图6－12　1－1′剖面计算成果

图6－13　2－2′剖面计算成果

图6－14　3－3′剖面计算成果

根据各剖面最优坡角进行三维建模，计算结果为1－1′剖面天然工况下稳定性系数为1.45，降雨工况下稳定性系数为1.33，地震工况稳定性系数为1.22；2－2′剖面天然工况下稳定性系数为1.38，降雨工况下稳定性系数为1.20，地震工况稳定性系数为1.15；3－3′剖面天然工况下稳定性系数为1.41，降雨工况下稳定性系数为1.28，地震工况稳定性系数为1.16。满足稳定性要求，具体参见表6－4。

表6－4　东帮边坡优化后稳定系数表

根据优化后的边坡角，即1剖面运输平台上部边坡角38°，下部边坡角44°时开挖方量为9.97万m2／m，运输平台上下边坡角与开挖方量之间的关系可以参见图6－15，其他剖面不再赘述。此外，进一步还可以很容易的求出优化前后边坡剥离方量的增减变化量。

图6－15　边坡开挖方量与运输平台上下边坡角的关系图