路基边坡稳定性的影响因素分析

林正根

(湖南省核工业地质局三一一大队，湖南 岳阳 414100)

1 威胁路基边坡工程结构稳定性的条件

1.1 坡度

路基边坡位置，坡度大小的计算结果为函数正切值，计算方法为：坡度=坡高/坡宽。由此可知：如若坡度值较小，有可能是坡高值较小、坡宽值较大，以此保障路基边坡设计效果，有助于提升边坡结构平稳性。然而，坡度值较小对工程建设提出了较高要求，加大了土方工程建设量，增加了挖土量的同时，相应增加了填土量，由此消耗了一定数量的工程时间成本。工程建设时间成本、工程建设资金消耗情况，均作为交通工程施工管控的关键因素。一般情况下，以成本管理思想为出发点时，将会适当抬高路基坡度，以此压缩工程建设量，提升工程建设效率。较高的路基坡度，对路基边坡工程结构平稳性，带来了一定威胁。

1.2 客观环境

工程结构中如若含有较高的水分，将会降低路基边坡结构的整体性能。因此，渗水问题成为削弱路基边坡工程结构平稳性的关键因素。在路基工程建设期间，应加强土质含水量控制。同时，应对工程所在区域的雨季天气，应加强防水管理。由于土层结构中水含量增加时，将会相应增加土体密度，由此提升了土体自身质量，由此降低了土层间的摩擦指数，甚至会引发土体间发生结构断裂现象，严重时形成边坡滑坡品质问题。

1.3 人为因素

在路基边坡工程结构性能的干扰条件中，人为因素主要表现为：设计方案不合理、工程建设人员专业性不强。设计方案中，如若未能全面考量边坡问题，或者在设计方案中，存在设计不合理的情况，将会为路基边坡安全性保障带来一定威胁。同时，如若施工人员专业性不强，在工程建设期间，未能有序遵循方案内容完成建设，甚至存在施工违规问题，将会增加路基边坡安全隐患，为路基边坡工程结构失稳现象发生增加了可能性。

2 路基边坡工程结构平稳性的保证措施

2.1 提升排水有效性

工程建设单位，在路基边坡建设前期，应有序完成工程区域土层含水量观测工作，必要时配合含水量统计工作，便于在工程建设期间，加强土质含水量控制效果。路基工程建设期间，如若恰逢雨季，应针对雨季气候，开展专项工程建设方案设计，以此减少雨水对边坡工程性能产生的负面影响。工程建设期间，如若发现路基边坡土层结构中积存大量水分，应积极开展主动排水工作，以此加强边坡土层水分的控制效果，减少滑坡问题发生。土层水分监测、主动排水两种措施，能够提升工程建设的排水有效性，保障路基边坡工程建设的平稳性。

2.2 保障设计方案品质

加强人为因素控制，应分别从设计方案、施工人员专业性两个方面开展工作。设计人员应全面考察、准确记录工程建设所在区域的环境情况，继而对所统计的数据开展有效分析，保障设计方案合理性。同时，全面建设施工人员专业性，使其工程建设技能，能够顺应工程建设的各项需求。在设计方案、人员专业性获得保障的基础上，制定工程安全保护的应急预案，应对突发性工程品质损坏问题，及时采取应急措施，减少工程损失。

2.3 有序落实工程建设管理工作

在建设路基边坡工程期间，施工单位应保障工程方案的周密性，以此提升路基边坡工程建设能力。与此同时，在设计方案合理性的基础上，有序开展工程管理工作，以此提升工程建设效率。在工程管理中，对边坡施工材料、施工参数控制等，均应严格落实管理工作，必要时对工程人员开展施工模拟练习，以此保障施工人员操作熟练性，减少路基边坡工程品质问题。

2.4 提升荷载优化性

加强荷载控制，能够有效提升滑坡问题控制效果，切实保障路基边坡工程结构平稳性。提升荷载优化性的有效措施为：加强路基边坡土体量控制，增强荷载控制，保障减载优化的科学性，维护工程结构性能。

2.5 全面开展绿化建设

绿化工程，作为边坡工程结构平稳性的关键保障措施，能够有效平衡边坡土体结构中的含水比例，加强土体资源保护。绿化措施提升边坡整体结构性能的同时，为交通工程营建了绿植风景，具有一定观赏性，值得在交通工程建设领域中推广。

3 路基边坡工程结构平稳性干扰条件的计算方法

3.1 计算参数

以某高速公路为计算研究视角，设定路基颇高为H，参数为10 m，路基底基层为岩石，此基层粘聚力设为c，参数为100 kPa，设定基层内部的摩擦角为g=35°，基层重度参数l1=24 kN/m3。同时，岩石土层与地面水平面形成夹角为b=10°。在基层上方所填筑的土层，其重度参数l2=18 kN/m3。同时填筑土层粘聚力c2、摩擦角g2、坡比i2为计算变量，坡比i2参数取值有四种情况：其一为1∶2、其二为1∶1.75、其三为1∶1.5、其四为1∶1.25。此工程边坡土层参数如表1所示。

表1 工程边坡土层参数

如图1所示，是工程边坡剖面计算分析示意图。

图1 路基边坡剖面计算分析示意图

在计算分析时，采取理正边坡平稳性的通用计算形式，融合圆弧滑动计算思想，确定滑裂面计算形状，变量参数以c2、g2、i2为主。在确定圆弧平稳性时，采取简化的Bishop分析方法，考量在无地震外界因素影响情况下，土条宽度设定为0.2，圆心步长参数、半径参数均设为0.5，土坡平稳结构安全系数设定为f。

式中：f表示土坡平稳结构安全系数，tf表示路基边坡剖面的抗剪能力，T0表示路基路基边坡剖面的实际剪应力。

3.2 计算结果

在理正分析作用下，获取了边坡工程结构平稳性安全状态时各变量取值情况，以此为路基边坡工程建设提供有效参考依据，各变量取值方案如表2所示。

3.3 计算分析

(1)由表2可知：在分析路基边坡工程结构平稳性时，运行理正软件时发现：当颇高H为10 m、坡角度b为10°、地基属性稳定时，工程结构安全系数f不小于1.3时，边坡结构性能的主要影响变量为坡比i2值、工程结构内部摩擦角g2值、填土属性粘聚力c2值。

表2 边坡工程结构安全系数为f=1.3时，

(2)当路基土层为无粘性土质时，路基边坡整体结构性能的关键性影响因素为：坡比值、工程内部的摩擦角度值。如若坡比值固定，影响因素为工程内部的摩擦角度值。在路基坡比值逐级增大时，路基边坡整体结构性能的维护方法，是增加所填筑土层的内摩擦角度值，以此减少坡比值较高带来的失稳问题。

(3)当若填土层土质为粘性土时，当路基颇高10 m、坡角10°两个条件固定时，同时保障路基边坡整体结构性能处于安全状态，即保障土坡平稳结构安全系数f参数不小于1.3。此时边坡性能影响条件包括坡比值、土层摩擦角度值、土层粘聚力。当坡比值有所增加时，边坡整体状态表现为陡峭，如若土层摩擦角度值有所减少，应土层粘聚力应有所增加，以此保障边坡整体性能。如若土层结构摩擦角度值有所增加，应相应减少土质粘聚力参数值，以此抵消边坡失稳问题，保障路基边坡整体性能。

3.4 路基边坡工程结构平稳性的安全保障建议

有序完成工程参数确定。在交通工程安全性能保障期间，应保障边坡工程参数设计的科学性，以理正软件分析结果为参考依据，加强土层性能确定，有效完成摩擦角、粘聚力、坡比参数的设计，为边坡性能提供技术保障。

建设工程安全应急预案。加强设计方案合理性，保证工程施工人员专业性，建立各部门高效沟通机制，制定可操作的工程安全应急预案，以此最大程度地减少工程安全问题，彻底消除边坡滑坡事件，提升工程建设整体品质，保障边坡结构整体稳定性，为人们交通出行增添安全保障，发挥路基边坡工程建设价值。

4 结 论

综上所述，在交通工程建设期间，加强边坡工程结构处理，能够切实保障工程建设的整体安全性，规避边坡滑坡问题。因此，在工程设计方案规划、工程建设管理等工作中，有效开展边坡防护工作，以此提升边坡质量保障的有效性，提升路基边坡整体结构的平稳性，以此为人们构建安全的交通环境，减少交通事故发生。