拓宽改建边坡工程作为公路拓宽改建的重要附属工程之一,在丘陵山地经常遇到大量的设计和治理问题,虽然国内外很早就开始了公路的拓宽改建建设,但是目前对于改建边坡的设计和治理的专门研究非常缺乏,没有形成系统的理论和方法。本文基于现有的改建边坡研究成果,依托福建地区公路拓宽改建工程的实践经验,采用有限元数值模拟的方法,以局部拓宽边坡设计中坡脚开挖拓宽的稳态演化规律和破坏机制为主要研究对象,考虑单车道和双车道两种拓宽方案,总结和归纳了改建边坡的破坏机制和加固控制对策,取得了以下主要结论:(1)以全风化花岗岩和砂土状强风化地层为主要地层建立了典型类土质边坡模型,从潜在滑动面、最大剪应变发展和结构面屈服发展三个方面分析总结了典型类土质边坡的变形破坏由局部破坏形式过渡发展成由开挖面贯通至坡顶的整体性破坏的破坏机制。提出了典型类土质边坡加固对策重点应集中在“固脚”和“束腰”两个方面,推荐采用锚索抗滑桩+小导管注浆的坡脚支挡措施和预应力锚索框架的坡体加固措施。(2)以中风化花岗岩为主要地层建立典型岩质边坡模型,从潜在滑动面、最大剪应变发展和结构面屈服发展三方面分析总结了典型岩质边坡变形破坏首先产生节理剪切屈服,当开挖面屈服达到一定规模时,岩体开始下滑错动,表现出台阶状下滑错动特征,并牵引带动坡体上部岩土体发生变形破坏的破坏机制。提出了典型岩质边坡的支护重点应集中在对结构面的加固控制上,推荐采用肋板式锚索挡墙+系统锚杆的坡脚支挡措施和预应力锚索框架的坡体加固措施。(3)以土-岩接触地层为主要特征建立典型二元结构边坡模型,从潜在滑动面、最大剪应变发展和结构面屈服发展三方面分析总结了典型二元结构边坡随着坡脚拓宽开挖宽度的增加,屈服不断发展牵引坡体持续下滑变形,导致坡体下部屈服区最终向上与上部土层坡体屈服区连通,最后形成圆弧+台阶下错形组合式破坏的破坏机制。提出了典型二元结构边坡的支护重点应集中在如何提高上部土层强度和控制结构面变形破坏两方面,推荐采用肋板式锚索挡墙+系统锚杆的坡脚支挡措施和锚杆框架的坡体加固措施。