新时期公路路堑边坡滑坡稳定分析及治理探究

彭中秋，谢安生

(九江市公路管理局修水分局)

0 引 言

“十二五”是改革开放不断深化、社会主义市场经济不断发展的新时期，也是我国高速公路工程建设的关键性时期。在山区与西部地区的高速公路建设工程中，对路堑边坡的开挖工作很容易破坏当地的自然环境和植被情况，进而造成路埑边坡滑坡灾害，直接延误工期，增加施工成本，不利于公路建设的可持续发展。在新时期公路建设发展要求下，工程人员应当充分研究分析公路路堑边坡滑坡的稳定分析方法及其治理技术措施。

1 高速公路路埑边坡的稳定分析方法

1.1 工程地质分析法

(1)成因历史分析法

成因历史分析法主要用于天然斜坡稳定性评价，它通过研究斜坡形成的地质历史和所处的自然地质环境，对其演变阶段和稳定状况做出评价和预测研究，同时在分析过程中要注意掌握具体斜坡变形体的内外部变形迹象，并根据先前已确认的变形破坏演变过程来确定分析出该斜坡所处的演变阶段。

(2)工程地质类比法

类比法即指将目标斜坡或人工边坡与已有斜坡或人工边坡研究数据信息进行类比，用以评价该目标斜坡或人工边坡的稳定性，在此基础上确定极限坡角和坡高。在进行类比时必须全面分析目标区域的工程地质条件和各种影响因素，坚持只将相似程度高的要素放在一起进行类比。

(3)赤平极射投影法

赤平极射投影方法是指通过确定边坡的结构面空间组合关系，判断出边坡结构面的空间位置和分布，并对边坡稳定的条件进行初步评价。赤平极射投影方法可以利用边坡结构面的强度条件和作用力等数据资料分析计算出边坡的稳定性数值，它是目前解决岩质边坡稳定问题的主要方法之一。

(4)边坡稳定专家系统

边坡稳定专家系统是一种以专家的水平完成复杂边坡稳定分析工作的计算机程序分析法。它通过把相关专家在实际边坡稳定工作经验中获取的大量知识与实际情况相结合，整合列举出影响边坡稳定的若干因素，并依据这些因素总结确定目标边坡稳定坡度的科学数据。

1.2 极限平衡分析法

极限平衡分析法是应用最早、适用范围最广的分析方法，该法具有计算模型简单、计算方法简便、计算结果精确可靠等特点。目前常用的极限平衡分析方法有以下二种:

(1)瑞典条分法

瑞典条分法基本原理如下图1 所示，取单位长度土坡按平面问题计算。设可能滑动面是一圆弧AD，圆心为0，半径R，将滑动土体ABCD 叼分成许多竖向土条，土条宽度一般可取b=0.IR，任一土条i 上的作用力，土条重力Wi其大小、作用点位置及方向均已知。瑞典条分法适合于破坏面为圆弧破坏的土坡稳定性分析。滑动面ef 上的法向反力Ni及切向反力Ti，假定Ni、Tt作用在滑动面ef 的中点，它们的大小均未知;土条两侧的法向力Ei、Ei+l及竖向剪切力Xi、Xi+1，其中Ei和Xi可由前一个土条的平衡条件求得，而Ei十l 和Xi+1的大小未知，Ei+l的作用点也未知。

(2)简布法

简布法即非圆弧普遍条分法，其基本原理如图2 所示土坡，已知其滑动面为ABCD，将滑动土体分成许多竖向土条，其中任一土条i 上的作用力如图所述，简布在求解时给出一个假定条件，即给出了土条两侧法向力E 的作用点位置。通常假定，E 的作用点位置在土条底面以上1/3 高度处。简布法适合于存在明显的软弱夹层的边坡、挖方中遇到裂隙比较发育的岩土体边坡或有老滑坡体的边坡(这些边坡的破坏面一般为非圆弧破坏)的稳定性分析。

图1 瑞典条分法

图2 非圆弧普遍条分法

1.3 非确定性分析方法

目前影响路埑边坡稳定的因素有很多，因此对边坡稳定的规定性参数也有具有随机性和不确定性。一方面，局部试验的精确性、确定性并不能消除岩石性状宏观判断上的随意性和模糊性，另一方面，单项试验的精度、规模以及完善的计算方法无法进一步地确定总结，因此用比较简单的测试手段来提高对岩石工程质量状态判断的精度，就成为稳定分析方法的必要判断。当前依据标准参数的模糊性、随机性等特点，非确定性分析方法主要包括随机可靠性方法、模糊可靠性分析法、非概率可靠性分析法、模糊分级评判法、人工智能法、灰色系统预测法等六种方法。

2 公路路堑边坡滑坡治理技术

高速公路路埑边坡治理措施的基本原则是减小下滑力和增加抗滑力。我国公路边坡采用的传统治理措施具有经济实惠、施工简便等特点，但在实际治理效果的监测过程中，出现了一系列持水性差、植被覆盖率稀少、稳定效果欠佳等问题。传统型护理措施已经不能满足高速公路日益发展的质量安全要求。因此工程人员必须在分析公路路堑边坡稳定分析方法的基础上总结出行之有效的综合治理技术。

工程建设人员应结合上述边坡稳定分析方法与相关施工设计经验知识，充分考虑目标路埑边坡的实际地质条件、生态环境等情况，坚持经济、优化、合理的原则，积极探索开发出高速公路路堑边坡工程的综合防护技术。综合防护技术是指将植物防护技术与工程防护技术有机结合起来实现路埑边坡与生态环境共同防护的一种方法，一般采用混凝土、三维土工网、浆砌片石等作为框格骨架，框格内采用种植草种或铺草皮。设立框架的作用是防止边坡受雨水侵蚀而产生沟槽，同时保护框格内的植物不受雨水侵蚀。综合防护技术能够充分发挥植物防护技术与工程防护技术的优点，施工高效快捷，是当前公路施工治理人员值得研究关注的重要课题。

3 结 语

我国高速公路建设正进入一个历史发展的新时期，针对当前公里路埑边坡滑坡等问题，工程建设人员必须积极探究公路路堑边坡稳定分析方法及综合治理技术，依据目标路埑边坡的实际情况选用科学适用的稳定分析方法与综合治理技术，真正确保公路工程建设的质量安全，维护好公路周边生态环境的可持续发展，切实把我国公路交通运输建设的发展推向一个新的高度。

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