关于高边坡勘察设计问题的探析

山西诚达公路勘察设计有限公司晋中分公司 山西晋中 030600

1 高边坡勘察设计原则

1.1 安全性设计原则

结合高边坡的特点，勘察设计难度较大。要求设计人员遵守安全设计原则，根据工程区地质条件，制定完善的施工方案。对于高边坡的勘察设计人员来说，必须加强稳定性分析，提高其稳定性，减少边坡失稳的发生[1]。

1.2 生态修复设计原则

边坡稳定性主要是指在地形、重力应力、附加应力和外界不利因素作用下，土体和岩体的稳定性。通过提高边坡稳定性，可以保证边坡前缘人员和车辆的安全通行，对结构起到一定的防护作用。在边坡加固设计中，设计师考虑了坡脚的应力，包括地下水及边坡裂隙水干扰的问题，合理确定了边坡的支护力，避免了边坡的失稳。设计师还应采用科学的保护措施，加强生态绿化设计，制定合理的支护方案。

1.3 稳定性设计原则

边坡是保证人身财产安全和边坡前缘交通稳定运行的核心载体。通过加强高边坡勘察设计，大力完善边坡周边的配套设施，可以显著提高该地区的文化和经济发展水平。在高边坡勘察设计中，要求设计人员遵循稳定性设计原则，从可持续发展的角度进行分析，找出高边坡施工中存在的问题，制定科学的监理方案，进一步提高高边坡的稳定性和安全性。

2 高边坡勘察设计分析

2.1 详细勘察

在高边坡勘察中，①明确拟建场地边坡的基本情况，介绍任务的来龙去脉，明确勘察工作范围；②查明拟建场地内岩土层结构类型、成因、基岩面形状及坡度、岩石风化程度及完整性程度；③查明主要结构面的类型、级别、产状、发育程度、延伸程度，结果如下：封闭程度、风化程度、充填条件、组合关系、力学性质及与临空面的关系；④查明地下水埋藏条件，提供地下水位及变化范围；⑤查明不良地质作用的类型、成因及分布范围；⑥提供设计和施工所需的岩土参数，为以后的设计提供理论依据；⑦对边坡的稳定性进行了评价，提出了边坡支护设计方案。在调查过程中，经常需要利用新的信息技术不断提高勘察工作质量，确保勘察数据反映现场的实际情况，为后续设计和施工工作奠定理论基础[2]。

2.2 精度设计

在高边坡设计过程中，根据勘察资料，复核场地实际情况，按照现行有关规范的要求，从定性分析和定量分析两个方面对各坡段的岩土体进行了综合稳定性分析，并获得准确的理论数据，从而判断边坡的稳定性，制定有针对性的设计方案。在高边坡设计过程中，在验算现有参数时，应充分考虑岩层随时间发展的变形和位移，制定安全、经济、合理的支护方案，避免边坡局部坍塌、滑动、失稳等现象，威胁坡下建筑物和人员的生命财产安全。在边坡勘察设计中，要对边坡的工程地质条件、开挖状况、支护方案等情况进行分段、分级综合评价，逐步细化，制定安全、经济、合理、实用的支护设计方案，有效地保护影响研究地质变化对高边坡的影响，加强边坡的稳定性，从而消除边坡的坍塌、滑动和失稳，保证边坡的安全。

3 高边坡勘察设计具体应用

3.1 工程概况

某建设项目为综合性的建筑建设项目，因建设需要，对北侧山体进行切方工作，形成了3.2-76.6m 的永久性岩质高边坡；边坡的支护工作，是整体施工工作的重点。根据地质勘察结果，该边坡主要由白云岩、红粘土组成的岩土混合边坡，由于红粘土的厚度较浅，平均厚度约0.3m，在设计验算时，未考虑红粘土的作用。

为便于设计分析，将边坡区域分为A-B 段、B-C 段、C-D 段、D-E 段4 个部分。在本次研究中，主要以A-B 段为主，详细探讨岩质高边坡的勘察设计工作，该段边坡的长度为83.6m，高3.2-76.6m，由中风化白云岩组成的切向边坡，边坡现状条件下处于基本稳定状态[3]。

3.2 坡稳定性分析

结合场地岩土组成、场地岩性、岩石风化程度、地表水分布及有关规范，本次边坡分析拟采用赤平投影分析法对岩质边坡进行定性分析，并根据上部边坡最不利土层为砂砾粘土和强风化页岩的圆形滑动面，提出采用圆形滑动法计算上部土质边坡的稳定性。根据最不利滑动面，提出了强风化和中风化页岩边坡稳定性计算的平面滑动法。

3.3 稳定性评价

根据以上边坡稳定性定性分析和定量计算，高边坡上部不稳定或不稳定，中风化页岩下部基本稳定。

3.4 边坡支护方案

由于场地地处年降雨量较大的地方，雨季降雨形成的临时地表水对边坡影响较大。建议在施工现场周围采取工程排水措施，截留沟壑集水，将截留的集水排至场外。在边坡支护体系中设置排水孔，将地下水引至坡体。根据场地边坡结构特点和场地实际情况，建议以绿化为主支护，可采用放坡+锚杆+格构+边坡绿化+截排水沟挡土结构相结合的支护方案。

3.5 边坡设计方案

结合拟建物规划设计图及拟开挖边坡，边坡上部土层以及强风化岩质边坡坡率为1：1，中风化岩质边坡坡率为1：0.5，每10m坡高设置3%外倾斜面、宽2m 的马道，坡面拟采用锚杆+格构+坡面绿化+截排水沟支护，坡顶无建筑物。

边坡坡面排水在坡面锚喷支护结构中设置泄水孔，泄水孔采用φ50PVC 管，长度0.25～0.3m，与坡面呈15°倾角，内应伸入岩石5cm，间距3m，与锚孔错位呈梅花形布置；本边坡不宜单独设置地表排水网，整体上与支护排水沿支护坡脚设置排水沟，且排水沟最终并入统一的排水系统流出建筑场外；距坡顶后缘3m 自然地面采用混凝土封闭并设置截水沟，以防止坡顶地表水渗入坡体。

边坡坡面按15～20m 纵向设置沉降伸缩缝，伸缩缝宽3 cm，缝间填沥青麻絮或沥青木板；锚孔口径为φ130，间距1.5m，与坡面倾角15°，锚孔深度原则上穿过破裂面进入稳定岩体深度不小于3.5m 进行控制；格构梁尺寸为300×400mm，C30 混凝土浇筑，格构梁应嵌入设计削坡面200mm；根据场区自主规划应于坡底设置排水沟，其距边坡内脚0.2～0.3m，沟顶采用钢筋网作暗盖，每10m 设置维修活动暗盖。整个排水沟在拟建两侧进入拟建物排水系统；坡面采用植生袋以及浮土种草等绿化[4]。

坡面开挖施工工艺，应进行专项开挖施工方案，确保边坡施工安全。边坡坡面开挖时严禁爆破施工，在距设置坡面位置不小于0.5m 段宜采风钻施工，以保证坡面岩体的完整性和稳定性；采用分段（15-20m）、分级（3-5m）施工的施工工序，由上至下逆作法施工，边开挖边支护。

应业主要求，边坡进行生态支护设计，在岩坡上将活性土（人工土），与草种、乡土草木种子及防止水土流失的土壤安定剂、黏合剂、保水剂等掺合后，喷射在岩坡上，形成喷射厚度较大，粘稠度较高的活性土，以提供植物长期生长所需的养料。

边坡开挖后不稳定，尤其在雨季施工可能造成滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害发生。因此，相关部门应加强边坡监测工作，一旦发现异常，及时向相关单位汇报。

3.6 边坡支护设计

根据支护设计计算结果和参数，按“二一四图”的原则编制相关资料、绘制相关图件。边坡支护设计工作包括编制边坡支护设计规范及计算书、边坡支护设计总平面布置图、边坡支护设计各断面高程、边坡支护设计各断面、各支护措施施工详图。

由于边坡高度超过30m，本高边坡工程为超限边坡。设计完成后，需要对超限边坡进行专项论证。在施工过程中，按信息化施工，施工材料应符合有关规范要求，严格执行施工工艺，按设计顺序施工，完成高边坡支护工作，确保安全。

4 结语

综上所述，通过分析高边坡勘察设计原则，做好地质勘察工作，加强地质勘探，评价高边坡稳定性，优化高边坡设计方案，可以保证高边坡勘察设计方案的有效实施，真正达到提高高边坡防护工程整体质量的目的。