关于高边坡稳定性与加固措施的分析

王鑫

摘 要：在目前我国的公共建设中，很多项目都涉及到基坑或是基槽周边的防护问题，特别是深基坑的边坡防护。尤其在公路建设中，很多道路都要经过山区河流等复杂的地质条件的地区，这对于高边坡的稳定要求更高，文章通过分析边坡稳定基本影响要素，探讨一些预防加固高边坡稳定的施工工艺。

关键词：水文地质检测；坡顶处理；力学作用机理

1 造成高边坡破坏的作用机理

高边坡破坏是由于内在外在环境造成的一系列的变化所导致的。它本身可能有土及岩层力学变化、土物理变化及土岩层内在的化学变化。例如：在雨水的冲刷下，或是边坡上口的动荷载变化等，造成对边坡滑动破坏是直接的，很多山区的塌方及泥石流的成因主要是外部环境影响的结果。

2 边坡变形破坏机理研究内容和方法

在研究破坏机理的成因方面，主要是分析潜在造成断裂面的形成及可能存在的其他变形破坏过程，其内容有：边坡土及岩体破坏地质形式、外部及内力学变化影响，影响边坡稳定的因素的程度分析等。

2.1 边坡土及岩体破坏地质形式。随着工程项目施工技术的不断改进，安全稳定的进行边坡防护的成功实例越来越多，从中我们能分析出更多的潜在风险和需要改进的因素，完善地质模式的建立方法。边坡变形的影响要素有地质岩层特征、岩体结构物理特征、岩体内部应力变化、工程区域内水文地质情况、边坡破坏的力学形式及作用时间等。

2.2 力学作用原理及判据。边坡岩体的变形说明边坡在不断发生变化，由于项目在施工过程中及运行中，边坡始终会受到外部作用的影响，当作用超过其所能承受的最大值时，边坡将发生不可逆的破坏，而这种破坏变形是由于长期积累所导致的一个过程，这种破坏形式说明抓住破坏过程变化强度的一个临界线的重要性。同时，也能够对即将发生的边坡破坏做出提前的预判，及时采取有效措施进行预防。

2.3 影响边坡稳定性的因素。对边坡稳定的影响因素有：外在的与内在的。外在因素有：振动作用影响、雨水冲刷影响、边坡形态影响、外部如温度及风的影响等。内在因素包括：岩体本身形状影响，岩层本身的内部结构及强度、岩体抗风化能力、及本身所能保证的安全高度都是直接影响因素，他们可造成岩石软化、构造破坏，从而诱发一系列的连锁反应；地质构造情况，由于岩体内部物理性状，及随着时间的流逝，内部断层带破碎情况，和不同部位高度和厚度之间的岩体作用等，都会严重影响高边坡的稳定性。地质地貌的变化也会造成边坡破坏的发生，像是坡顶由于上部荷载变化及开挖或是其他人类活动等都会对边坡整体造成直接影响，大部分会受到建剪力损坏；水文地质影响，水本身是流体物质，它的冲刷及渗透性，都将造成严重的边坡损坏，特别是很多岩体内部本身就存在大量的水分，它的蒸发变化也会造成岩体的变化，所以现在进行护坡前，对坡体进行水文地质检测是十分必要的程序。地震作用对边坡的影响，发生地震一般产生的破坏能量比较大，而且作用方向不确定，同时，影响边坡深度较广，一般破坏面积较大，同时伴随着开裂现象严重，及时做好防护措施也可能发生毁灭性的损坏；人为因素的作用，工程建设中，边坡设计的不合理、岩体开采爆破、大量的内部水开发、对边坡草本植物的破坏等都会给边坡造成损坏。

3 边坡岩体破坏机制及判据

岩体破坏通常是由于岩体本身各层之间在接触面处所发生的相对移动，主要是边坡的整体塌陷与底部剪切所造成的破坏。岩层在外力的影响下，发生错层移位现象，原本的软层与相对较硬的岩层之间由于承受能力不同，在内部也会发生相互作用的影响，随着岩层的蠕动和滑移变化的进一步加剧，边坡所能承受的范围将会导致破坏的加剧，而边坡将会发生突然的塌方等极端破坏，这直接影响到人身安全。而这种破坏分为脆性和延性破坏两种最基本形式。

3.1 脆性破坏。所谓脆性破坏就是突然没有预兆的一种破坏形式，而这种怕破坏的严重性，就是毁灭性的，它是岩体介质内部应力的集中体现，所以要提高注意，而分析这种破坏也有助于我们总结工程中可能遇到的风险，另外通过严密的检测设备，分析内部岩体的裂缝情况，得出荷载达到某个值时，裂纹的内部发展情况，根据应力在裂缝处的发展情况，预判裂缝的发展方向，从而进行加固处理。这将显著提高预防的有效性。

3.2 延性破坏。它是一种随着时间推进，破坏将一点点的发生，是作用累积后的一种结果。同时，这种作用破坏能够预见，是从轻到重的一个过程。例如在外力作用下，边坡受到雨水冲刷，土层表面结构发生一定变化，它虽然不会造成直接影响，但是其内部已经发生破坏了，它的承受能力在慢慢的下降，当峰值到达时，就会演变成不可逆的一种破坏。

4 边坡破坏主要几种类型

4.1 崩塌。这类破坏是由于岩体结构表面发生错位断裂所导致，表面的岩层脱离整体，并快速下落的一种严重问题，有时候还将伴随着翻滚与破碎现象的发生。影响最为严重，也是造成重大人员伤亡的因素之一。

4.2 滑坡破坏。这种破坏按照形态分为：边坡平面滑坡：楔形滑坡；圆弧形滑坡三个最主要类型，其中楔形滑坡造成的危害更加严重，由于它是岩体中多块不相交区域集中发生滑移所导致的，一般面积较大，且造成破坏的区域有可能发生二次滑移，对岩层整体强度危害也加大。

4.3 倾倒。这种破坏时岩体边坡内部一部分比较陡的岩体突然脱离整体，陡坡岩体缓慢弯曲变形，最终导致倾倒发生。

4.4 坍塌。边坡表面结构随着变化的发生，内部不同厚度及材质的岩体之间形成作用后，突然间发生的瞬间塌落现象。而且此种坍塌将有持续的可能，会不断发生一系列的坍塌破坏。一般发生在坡顶的情况较多，应为坡顶情况变化最大同时，也是受外部影响最敏感的地方。

5 高边坡加固处理措施

5.1 科学合理设计。首先对工程周边的地质情况了解清楚，结合工程本身的结构及用途和环境条件，制定严密的护坡设计方案。对于高难度及重点工程，要进行必要的专家论证，通过后方可实施。

5.2 对坡顶荷载的处理及加固处理。确定坡顶部位有没有动荷载或是永久荷载的数值及作用情况，一般可以移除上部较重的载荷，尽量在上部形成动荷载作用或是将其移到距离边坡较远处。同时，如果上部是干燥土壤，可以进行植被种植，但是数量要严格控制，加强土体的抓力，如果上部有浅层河沟或是积水等，要进行分流处理，减少水对土层的渗透作用，如果表面土层软弱，应该进行硬化处理。

5.3 边坡本身的加固。如果边坡是土层，高度及陡度较低可以用混凝土硬化，同时加钢丝网片。如果是岩层，可以将本身突出的存在隐患的岩层部位人工清除，如果较陡可以采取加固型钢，提高整体的强度。

5.4 对内部水压力的疏导。如果边坡内部存在大量水，可以在边坡上，每隔一定间距，设置泄水孔，同时为了避免内部水的侧向冲刷，可以在坡底部设置降水井，形成水分垂直下降的形势，为了避免水分流失后，造成内部孔洞形成塌陷，可以在上部进行水泥搅拌法进行加固处理，同时底部用护壁桩支撑。

6 结语

随着我国城镇化进程的不断加快，乡村城镇公路基础建设的步伐会越来越快，而由于乡村大部分都是山区较多，面临的很多都是高边坡的工程特点，所以做好工程本身的防护工作很重要，而我们应该吸取每次的成功经验，不断总结高边坡防护工作中有待改进的地方，形成一套完善的施工规范与制度。

参考文献

[1] 刘家辉.浅谈不良地质高边坡加固处理技术[J].城市建设理论研究，2011（13）.

[2] 王德伟.某公路高边坡加固处理技术[J].四川建筑，2012（03）.