Ｑ： Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ 工程技术 公路路基边坡工程设计与稳定性问题探析 段文魁 （青海省海西公路桥梁工程有限责任公司青海西宁８ １ ００ １ ２） 摘要：近些年我国公路建设有了飞速的发展，并不断向丘陵、山区延伸，跨越不同的地质地貌，受线形，纵坡等技术标准的，不 可避免的出现了大量的高填深挖路基，从而路基边坡稳定问题日见突出，随着边坡面积的激增，边坡病害和破坏亦愈加严重。由于对边 坡的设计、施工缺乏综合考虑和合理依据而为公路工程埋下隐患，造成边坡失稳破坏的例子常有发生，这不仅延误通车，而且给公路建 设遣成巨大的经济损失。 关键词：公路路基 边坡 防治工程 岩体 中图分类号：ＴＵ７ 文献标识码；Ａ 文章编号：１６７４－－０９８Ｘ（２００８）１２（ｃ）－００８８－－０１ 力达不到新的平衡，则岩土体发生屈服或 边坡是自然和人工形成的具有倾斜坡 善防排水设施等措施后，虽未根治但已经 面的土体或岩体，是人类工程活动中最基 破坏，从而造成边坡发生失稳；相反若调整 本的地质环境之一，也是工程建设中最常 过程中，应力达到新的平衡，则边坡处于稳 见的工程形式。边坡有多种分类方式，例 定状态。二是非人为因素造成的，即边坡 如可根据成因、岩土性质、边坡高度等因 由于受各种因素的影响而产生变形的积 素进行分类。边坡的种类，按物质组成可 累，当变形达到某一界限时，边坡发生较大 分为岩质边坡和土质边坡；按人工改造程 规模的变形（突变），从而失稳。 度，可分为自然边坡和人工边坡；按与工程 另外，影响边坡稳定性的重要因素就是 的关系，可分为工程边坡和非工程边坡；按 地下水的作用。水的渗入使岩土体质量增 边坡的稳定性可分为稳定边坡、可能失稳 大，岩土因被软化而抗剪强度降低，并使孔 边坡和失稳边坡等。 隙水压力升高，从而增大边坡失稳的概率。 还有外部环境对边坡稳定的影响。如 １边坡工程设计的特点 人为的开挖和切割，地震诱发的边坡破坏 １．１非标准设计 以及洪水因素造成的边坡破坏等。有一些 不同类型的边坡有不同的特点，同类边 边坡在外力的作用下使得边坡开始重新分 坡和灾害也会因形成条件、成因机制、稳 配平衡力。 定状态等的差异而具有各不相同的特点，边 坡治理工程设计对每个边坡的治理部位和 ３边坡的变形与破坏分析及治理 范围、采取的方案和措施也是互不相同的。 ３．１边坡岩体变形现象 所以，边坡治理工程设计属非标准设计，必 一是跟趾压碎、压裂与跟踵的拉裂相 须对每个边坡进行具体的针对性设计。 互促进，其最后结果导致整体碎裂崩溃。 １．２风险性设计 二是下部有软弱基座，上部为硬脆性坡体 不稳定边坡都是不良的复杂地质体； 的二元结构边坡类型。下部软弱基座的力 治理工程承受来自边坡体和外界的各种荷 学强度低，流变性能强，抗风化能力差，且 载，不仅自身应具有足够的抗变形和破坏 又处于受力最大之处，是整个坡体内的最 的能力，而且还要求下伏的地质体也具有 薄弱部位。因此，这类边坡的变形，基本上 优良的性质；边坡治理工程技术迄今还是 是以软弱基座的变形为先导（突破口） ，进 一门不严谨、不完善、不成熟的科学技术。 而引起上部坡体变形的相继发展，最终再 因此，边坡治理工程设计必然存在着相当 通过软弱基座的破坏而导致整体失稳。三 大的风险性。 是在坡体应力、卸荷、风化和水的长期作 １．３应急设计 用下，坡面附近的软弱基座岩体将首先产 边坡形成虽然都有一个较长的孕育过 生伴有侧向粘性流动变形的压缩流变。 程，但其发生灾害却往往具有突发性。为 ３．２边坡的变形与破坏分析 了防止边坡地质灾害的发生或减轻其危害 内在原因：边坡在形成过程中，其内部 程度，在边坡灾害发生前后开展的防治工 原有的应力状态将发生变化，引起应力重 程设计，不少情况下具有应急设计的特点。 分布和应力集中等效应。为适应这种应力 此种情况下，通常是边勘察、边设计、边监 状态的变化，边坡将发生不同形式和不同 测、边施工。 规模的变形与破坏。 １．４综合防治设计 外部因素：各种自然应力和人类工程 单一的治理工程措施有时难以承受来 活动也可造成边坡外形、内部结构及应力 自边坡体和外界的荷载，从而导致工程失 状态的变化，这些应力 是推动边坡演变 效。因此，针对每个边坡的特点，在不同部 的外部因素，如降雨，地震，人工加卸载等。 位采取不同的措施，进行综合防治是非常 坡变形破坏单元的简单划分：拉裂，为 重要的。即使工程投资不能一次到位，也 拉断破坏；蠕滑，为剪切变形破坏；弯曲，系 应在治理方案的基础上，进行分解，采取分 指弯曲变形；塑流，系指岩土体中软弱层（带） 期、分步实施的办法进行综合防治。 的压缩和向临空或减压方向的塑性流动。 ３．３可能失稳边坡的判断 ２影响边坡稳定性的因素分析 一是边坡本身并无失稳迹象，但边坡 边坡的失稳分为两种情况：一是人为 附近与边坡土质相同的山体，有坍塌、滑 造成的，如修建铁路、公路等工程对边坡 动等地质灾害发生，由此认为边坡存在着 的切割，从而引起边坡应力的重分布，在应 失稳的可能性。二是边坡上曾有小范围的 力的调整过程中若沿某一条滑移线上的应 开裂、少量的坍塌，经过放缓边坡坡度、改 ８ ８科技创新导报Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ 消除了失稳迹象，在边坡加固防护前，坡面 上已无严重开裂、坍塌、滑动等边坡失稳 情况。三是边坡虽无失稳迹象，但地质不 良，经工程勘察和稳定性分析，天然边坡处 于极限平衡状态或在地下水和降雨影响下 处于不稳定状态。四是满足上述条件的边 坡，当地下水条件改变、岩土体风化情况 加剧或其他降低边坡稳定性的条件出现 时，边坡上的岩土体就可能发生坍塌、滑 动、碎落等地质灾害，造成边坡失稳。 ３．４治理措施 排出边坡下部岩层交界面处的地下 水，防止其进一步软化和掏蚀；设置地面排 水系统和封堵地表裂缝，防止雨水继续入 渗； 对表层强卸荷岩体适当削坡减载，采 用锚固方法对整个边坡进行加固处理；边 坡加固机理。一是改变边坡几何形态：削 减推动滑坡区的物质，对于岩质边坡大多 在边坡的中上部放缓边坡，而滑坡体多是 消减滑面陡倾区的边坡岩土体；采用反压 的方式增强滑坡稳定区的物质；减缓边坡 的总体坡度；二是边坡排水：有效的排出边 坡的地表水以防止降雨入渗增加坡体的重 量和使边坡岩土体弱化，采用的方式是在 坡体中和坡体外围修建排水沟；排出坡体 内部的地下水，一般采取水平或垂直的排 水钻孔、盲沟等；三是支挡结构：采用的支 挡结构物有重力式挡土墙、抗滑桩、现浇 混凝土连续墙、加筋土挡墙、岩石坡面防 护网；四是边坡内部加强：采用内部加强的 主要措施有岩石锚固、土锚钉、预应力锚 索、灌浆等；五是边坡的稳定与治理工程。 边坡工程易发生失稳灾害，在进行加固 方法的选择时，需要正确分析边坡失稳机 理，准确评价其稳定性，合理地进行下滑力 的计算，这是选择加固设计方法的关键。在 设计和施工中，也要尽量地掌握地质、地 形、气候、水文等详细资料，并且尽量减少 高填深挖，而采用桥梁和隧道来代替，这样 虽然有可能增加公路的造价，但是可以减少 对自然环境的破坏，也可消除或减轻边坡防 护的问题，从而保证了公路的总体质量。 参考文献 ［１】段文付．点估计法在边坡稳定分析中的 应用．路基工程，２００８（４）． 【２】孙力生．边坡稳定的可靠度分析．东北 水利水电，２００８（６）． ［３】吴震宇．岩质边坡稳定的体系可靠度分 析及工程应用。四川大学学报，２００８（２）．
