公路边坡稳定性及其综合治理措施研究

公路边坡稳定性及其综合治理措施研究

李强

中冀石化工程设计有限公司河北省保定市071000

摘要：文章主要介绍公路边坡稳定性的分析方法，并对影响公路边坡稳定性的因素进行分析，提出了公路边坡稳定性综合治理措施，以供参考。

关键词：公路工程；边坡稳定性；综合治理

1引言

公路建设是一个国家国民经济发展的重要基础设施，而我国由于地域辽阔，东西部地区的地形存在较大差异，导致东西部地区的经济发展出现严重的不平衡现象，所以近年来我国加大了对西部山区以及丘陵等地区的公路建设，但是这也给公路工程建设带来了较大的难度，其中边坡开挖和防护问题成为山区公路工程建设的重要问题之一。

2公路边坡稳定性分析方法

所谓公路的边坡稳定性就是指山体边坡上的岩体和土体在具有一定坡高和坡角条件下的稳定程度。这主要是由于在具有一定坡角和坡高的山体上进行公路修建时，由于坡角较大，土体本身存在重力作用，加之公路工程建设时所用的机械设备或其他人工操作而产生的振动以及施工设备和材料的堆放所增加的坡顶压力等因素，而且土体中还会存在空隙水的流动，以上这些因素都可能导致边坡失稳而出现崩塌或滑动破坏等问题。对边坡稳定性的分析可以通过相应的分析方法对边坡失稳的时间、规模和危害程度等进行预测，从而可以制定有效的预防和处理措施来确保公路边坡的稳定性，避免灾害和事故的发生，确保施工安全。目前在山区公路的建设过程中常用的边坡稳定性分析方法有定性分析法和定量分析法两大类。

2.1定性分析法

此方法主要包括自然历史分析法、工程类比法、图解法等，对于自然历史分析法来说，此方法是对边坡的尺寸、坡形、边坡的地质结构、边坡所处地区的地质环境和地质历史、边坡的历史变形破坏形迹，还有其他影响边坡稳定性的因素进行勘测、调查和分析、研究，从而对边坡的演变阶段和稳定状况进行定性分析。

而对于图解法来说，是定性分析法中比较直观和快速进行边坡结构类型确定的方法，在应用此方法进行边坡稳定性分析时，主要是进行主要和次要结构面的分辨，然后对不稳定块体的规模和形状进行判断，从而可以通过实体比例投影法、摩擦圆法以及赤平投影法等方法对滑动方向等边坡的稳定性因素进行预测。

工程地质类比法是目前在边坡稳定性分析中比较常用的一种定性分析方法，主要有自然斜坡类比法和观测地质现场判断法，以及新兴的灰关联分析法等方法，就是将所要分析的边坡与已经研究过的条件类似的边坡进行类比，然后根据其合理的坡高和坡角对其稳定性进行综合判断，此方法主要依赖于评判人的经验和水平，有较大的主观随意性，主要适用于某一边坡的稳定性评价方法及加固措施，应用范围有较大的局限性。

2.2定量分析法

极限平衡法主要有经典极限分析法和弹塑性极限平衡法等，前者主要适用于均质材料，主要的原理就是将滑动的岩体或土体假设为刚体，然后对此刚体的稳定安全系数等进行计算，但是由于实际中的边坡岩土体不可能是绝对均质的岩体，所以此方法有较大的局限性；而后者则主要是对前一种方法的弥补，其原理主要是对均匀分布与滑动面上的应力进行简化，然后对作用于岩土体潜在破坏面的块体和抗剪力与沿破坏面块体的剪切力之比进行计算和分析，而且此方法不用对最小安全系数进行反复计算，所以可以大大减少工作量，而且具有较高的准确率。

数值分析法是目前在岩体力学计算中应用的最为普遍、应用最为广泛的分析方法，主要分为首先需要进行边坡有限元模型的建立，然后根据所要分析的边坡的本构关系进行岩体和土体强度准则以及边界条件的选取，并对所要进行分析的岩土体参数进行确定，根据不同的研究内容进行参数和荷载的选择，并对已经选取的边界条件进行添加，然后提取出所要的数据，并进行相应的数据分析，最后得出相应的结果和建议。

3公路边坡稳定性的主要影响因素

3.1自然因素

自然因素主要是边坡所在地区的自然环境积极水文和地质条件，由于边坡岩土体中所含有的水分、土体的性质有着较大的差异，使得不同地区的自然因素也会有所不同，主要是降水因素会增加岩土体的软弱性质，并降低岩土体的抗剪强度，而且还会沿着其内部裂隙、滑动面进行坡体质量的增加，而且还会增加孔隙水的压力和动水压力，所以会降低岩土体的有效应力和整体强度，此外，自然的风化等因素也会降低岩土体的抗剪强度，还会导致裂缝增大、土体剥落流失，甚至导致地质灾害的发生。

3.2人为因素

人为因素主要包括人类活动对边坡周围环境的破坏以及公路工程使用中不规范的施工行为对边坡稳定性所造成的影响。前者主要是违规挖填土等行为造成坡脚失稳，或者其他爆破行为对边坡内部的力学性质和水文地质环境的破坏，此外还有在坡顶修建建筑物以及在边坡附近修建其他公路对边坡所施加的压力等因素所造成的影响。后者主要是在施工过程中，对边坡的稳定性分析不合理、设计方案制定不够科学，以及在施工过程中出现的过度开挖等不规范操作所造成的滑坡或坍塌等问题而对边坡稳定性所造成的影响。

4公路边坡稳定性综合治理措施

4.1分析工程实际选择边坡防护措施

目前主要采用的边坡加固和防护措施需要根据工程实际情况进行选择，对于强度低和间隙较大的土质边坡可以采用灌浆、支撑和锚杆等防护措施；而对于可能出现崩塌和滑坡隐患的较大坡体则需要采用抗滑挡土墙、抗滑桩和锚固桩等措施；对于降水量较多的地区，还可采用排水措施将雨水及时排走来提高边坡的稳定性。

4.2坡面拦截措施

坡面拦截措施可以对石块下落和小型崩塌等问题进行有效处理，主要是对有可能发生石块下落的坡面，通过数值模拟方法对石块下落的轨迹、落点和撞击力等进行分析，然后对需要进行拦截的位置以及采用的拦截方式进行确定，通常采用的拦截措施主要有拦石墙、金属网和落石槽等。

4.3植被防护

众所周知，山坡植被遭到的破坏就容易引发水土流失而影响其边坡稳定性，所以可以在出现上述情况较为严重的地区在道路沿线边坡进行植被的种植，这样不仅可以起到绿化作用，还能提高坡体的稳定性。

4.4边坡计算和监测

首先需要根据实际情况选择本文中所介绍的边坡稳定性分析方法进行边坡安全系数的计算，并确定出滑移面和危险滑动面等，并且在公路工程施工过程中，采用数字摄影、雷达和放射测量等监测方法对边坡的变形量进行监测，并对边坡变形的规律进行分析，并采取措施进行加固，有效提高边坡稳定性。

5结语

如果没有对公路边坡稳定性进行有效分析，且没有采取有效的综合治理措施，就容易导致出现滑坡、崩塌和泥石流等资质灾害，不仅影响工期、造成巨大的经济损失，而且会导致严重的人员伤亡事故，造成恶劣的社会影响，所以需要对公路边坡稳定性进行分析，并对相应的综合治理措施进行研究。

参考文献：

[1]陈跃起.高陡土质边坡稳定性分析及综合治理措施研究[J].矿业研究与开发，2016（7）：97-99.

[2]张波.公路边坡稳定性分析及治理措施研究[J].资源信息与工程，2016，31（5）：169-170.