四川某高速公路边坡失稳风险评价与处治

摘要 文章研究了四川某高速公路边坡失稳风险评价与处治问题。在高速公路建设和运营过程中，边坡失稳是一个重要的风险因素，会直接影响公路的安全稳定运营。研究通过分析识别风险因素，建立了边坡稳定性风险评价指标体系。通过专家问卷调查和层次分析法，确定了最终的风险评价指标体系，并计算了各指标的权重。研究结果表明，地质构造因素、水文因素和边坡形态因素是导致边坡失稳的主要因素。这些研究成果对于边坡失稳风险的评价和处治具有重要的参考价值。

关键词 高速公路；边坡；风险管理

中图分类号 U416.14文献标识码 A文章编号 2096-8949（2024）02-0141-03

0 引言

高速公路施工过程中往往会对山体产生剧烈扰动，在不良地质条件与人类工程活动的共同作用下，高速公路极易发生大规模的边坡灾害等重大灾害，直接影响了高速公路的建设。同时，施工过程中也会发生坡体应力变化，形成潜在的边坡失稳风险。在高速公路正式运营通车后，受降雨、地震等多重因素影响下[1]，极易产生边坡灾害，边坡灾害出现的时间、空间具有很强的不确定性，严重制约了高速公路长期安全稳定的运营。

1 风险指标体系建立

1.1 风险指标评价体系构建思路

通过文献研究和实地调研的方式，分析识别该项目的相关风险因素，罗列初始风险评价指标清单，利用层次分析法建立初始高速公路边坡稳定性风险评价指标体系，设计风险指标调查问卷并开展调查，利用专家问卷结论筛选风险指标，进而建立高速公路边坡稳定性风险评价指标体系。

1.2 初始风险评价指标体系的构建

该文通过对国内外关于高速公路边坡失稳风险相关研究进行文献调研[2]，结合对此类项目现场的实地走访，对此类项目风险进行识别，将风险分别从岩体物理力学、边坡形态、水文因素、地质构造、其他因素5个方面[3]进行分类，并且根据此类风险发生途径和引发后果对指标进一步分类。具体等级划分标准如表1所示。

1.3 最终风险评价指标体系的构建

在文献调研法、实地考察法得出5个一级、24个二级指标风险评价指标体系的基础上，再用专家咨询法进一步验证两级评价指标体系的严谨性和权威性，最终确定适合高速公路运营期路坎边坡稳定性风险评价指标体系的结构和内容。

1.3.1 调研问卷的设计

邀请的专家都是在特定领域有丰富工作经验的工作人员，或者是有较高理论素养水平的政府工作人员，选择的专家数量为11名。

该次问卷的主题为“四川某高速公路边坡失稳风险评价影响因素重要性调查”，问卷内容主要是风险评价指标重要性判断，24道选择题，表示被调查者需要对24个风险指标进行重要性判断。

问卷将评价选项分为“不重要（1分）”“较不重要（2分）”“一般重要（3分）”“比较重要（4分）”与“非常重要（5分）”。专家对指标评估分值给出专家信心指数Wi。专家信心指数是指专家对评估对象的认识程度、类似工作经验、专业技术水平给出评估。如专家认为自己的评估结果可靠，则信心指数高，则Wi=1；如果对评估对象不了解，则Wi=0；介于两者之间时，可视具体情况给出Wi=0～1（小数点后取1位）。最后按以下公式（1）计算出评估结果。

H=∑（Wi×Xi）÷∑Wi （i=1～4） （1）

式中，Xi——分项评定等级（124）；Wi——各专家评定信心指数；H——评定目标专家评分。

专家组评估结果，是在各专家组成员评定等级的基础上取平均分，即各专家组成员评定的H值累加除以专家总数，得出H的平均值，并按表2进行重要程度划分，如表2所示。

1.3.2 专家评价指标结果统计分析

根据表2公路边坡专家调查法重要程度划分标准，经过专家对岩体坚硬强度、地下水、地震等24个初始指标（见表3）进行专业评价，研判并筛选掉“新构造运动、节理发育情况、植被覆盖、重度、冲沟发育程度”等5个指标，最终确定出“四川某高速公路邊坡失稳风险评价体系”所示的19个最终指标。

根据专家评定打分及专家信心指数的统计和计算，得出以下结果。

经统计结果分析，初始评价指标共计24个，其中非常重要的评价指标有7个，比较重要评价指标有9个，一般重要评价指标有3个，较不重要和不重要评价指标有5个。根据表2边坡专家调查法重要程度划分标准划分，较不重要和不重要指标不纳入评价指标范围，最终确定最终指标为19个。

1.3.3 最终风险评价指标体系

经过专家问卷调查发现，专家对四川某高速公路边坡失稳风险评价体系指标之间的共同度也处于较高水平，故此次问卷都有效，同时也表明此次调查问卷的指标设计可以通过四川某高速公路边坡失稳风险评价体系的测量，其中筛选出二级指标19个。

2 风险评价与实践

2.1 层次分析评价模型建立

在评价的时候，最为关键的就是如何定量识别受到不确定性风险因素影响的风险因素，风险因素不是一成不变的，而是动态变化的，如何对这些动态变化的因子进行较好的掌握，对后续工程风险评价而言意义重大[4]。

基于地质特点，在综合考虑诸多不确定性风险因素的基础上进行层次分明评价模型的建立，针对可能会出现的风险事件展开风险评价分析，对风险事件的风险等级进行确定。

2.2 层次分析法指标权重的计算

该文采用层次分析法确定各指标的权重，确定上、下层之间元素的隶属关系。对于同一层次的各元素，该文根据T.L.Satty的1—9比较标度，进行重要性的两两比较，统计后可得到下一层因素相对于上层因素的判断矩阵。

邀请的专家包括高速公路养护单位及项目专家、高速公路运营公司专家、高速公路设计单位专家以及高管局专家等10名。根据各专家对该段高速公路的工程概况及现场调研结果并通过德尔菲法讨论，汇总各位专家给出的结果，进行平均值进行计算，经过数据整理得出以下判断矩阵，统计结果如表4所示。

研究得出，对于一级指标而言，由地质结构引发边坡不稳定发生的概率最高，为 32.1%；其次是水文因素及边坡形态因素，分别为24.8%、21.6%。相比之下，其他因素發生概率较小，为13%；岩体物理力学发生概率为8.4%，影响最小。对于二级指标而言，地质构造风险层次下，岩体完整性风险的现象发生概率相对较大，为20.45%；边坡形态风险层次下，边坡防护工程发生概率相对较大，为10.43%；水文因素风险层次下，地面排水发生概率较大，为12.95%；岩土体内在物理因素风险层次下，黏聚力概率较大，为5.44%；其他因素风险层次下，地震影响概率较大，为5.37%。

3 日常养护措施

开展四川某高速路段边坡稳定性研究，提出高速公路路段边坡稳定性日常管控应对举措，分别从养护人员意识、资金投入、隐患排查等方面做好风险防控工作。

3.1 加强组织领导，增强人员边坡失稳防范意识

各营运公司要深刻认识到边坡稳定性的重要意义，切实担负起防范边坡失稳情况造成人民生命财产损失的责任，层层压实责任，抓好组织实施。制定详细的边坡失稳防治应急预案，定期开展演练，加强监督检查，健全落实隐患整改跟踪及闭环管理制度，从根本上提高从业人员的边坡失稳防范意识。

3.2 加强边坡巡查工作，及时发现风险隐患及处理隐患

边坡巡检由经常性巡检、定期巡检、专项巡检三部分构成[5]。边坡经常性巡检，主要是指边坡维护管理人员对边坡附属设施正常工作状态和边坡病害发育情况所开展的巡视检查工作，对出现了异常变化的边坡，应该针对各种病害的严重程度，提供适当的管养对策和意见。定期巡检是由专业技术人员对边坡实施检查，全面评估边坡的安全等级和风险级别。对在经常性巡检和定期巡检过程中发现的防护加固支挡设施破坏等严重问题，立即开展专项检测工作，并提供具有较强针对性的处治方案。

3.3 保障养护资金有效投入，及时处治存在风险隐患的边坡

根据上述结论，边坡形态因素风险占比12.29%，但是边坡防护工程却占比5.94%，综合排名第3位，所以防护工程对保证道路使用品质、提高投资效益具有重要的意义。坡面防护主要是防止坡面被雨水冲刷，降低因为温差和湿度变化对边坡稳定性的影响，防止和延缓岩土表面的风化、破碎和剥蚀，从而保护边坡的整体稳定性。常见的边坡防护工程包括挡墙、抗滑桩、锚索抗滑桩、锚定板、土钉墙、微型桩群等。

3.4 加强边坡附属设施日常维护，保障水系畅通

根据上述结论，水文因素风险占比14.12%，地面排水占比7.37%，综合排名第2位，排水措施可以分为地表水排水和地下排水措施。在地表排水工程中常见的排水方法为设置边沟、截水沟、坡脚排水沟、排水管、边坡截流槽等进行引流，将地表中的水导出[6]。地下排水措施常用的方法为设置渗沟、明沟、暗沟、排水平孔等，而针对地面排水沟破损的危害主要是降雨时不能有效地将水排出坡体，残留雨水将冲刷并下渗于坡体，由此导致了坡度表层的冲刷、岩土体抗剪切强度的降低、稳定性降低等问题。

3.5 加强边坡位移监控，及时发现病害及处治

边坡的位移监测能有效监测边坡的稳定性，边坡监测分为两类：一是人工进行边坡位移观察，主要观察坡顶是否有裂缝、坡顶截水沟是否有破坏、坡面及路面是否有隆起现象等[7]；二是进行仪器的边坡监测，现在市面上主要都是通过卫星进行观测，但是精度也有很大差异，在特别不稳定的边坡上最常用的就是位移针，它是利用在不稳定山体上埋设位移针并永久固定，然后在一定时间范围内通过卫星观察其位移变化。通过边坡位移的监测可以最快地发现边坡稳定状态，并根据边坡状态及时采取相应的措施。

4 结论

随着高速公路的快速发展，高速公路路堑边坡由于不稳定性发生灾害并造成大量人员伤亡及财产损失的事故时有发生，已引起了国内外工程管理技术人员和专家学者的高度关注。在研究和消化前期所取得的经验或教训的基础上，将“四川某高速公路边坡失稳风险评价与处治”作为该研究题目，通过专家调查法、层次分析法及模糊综合评价法对高速公路边坡进行建模分析，构建新的指标体系，明确问题导向，提出应对策略，意在为“防患于未然”提供参考。

参考文献

[1]谭鑫. 湖南省高速公路土质高边坡安全风险评估指标体系研究[D]. 长沙：长沙理工大学， 2013.

[2]刘陆毅. 川九公路边坡稳定性分析及防护技术研究[D]. 重庆：重庆交通大学， 2020.

[3]余明. 边坡稳定性分析方法在昭永公路上的应用[D]. 重庆：重庆交通大学， 2017.

[4]沈建明. 项目风险管理[M]. 北京：机械工业出版社， 2004.

[5]翟文光. 运营高速公路边坡养护管理系统开发[D]. 重庆：重庆交通大学， 2018.

[6]交通运输部路网监测与应急处置中心. 自然灾害综合风险公路承灾体普查技术指南[M]. 北京：人民交通出版社股份有限公司， 2021.

[7]范文， 邓龙胜， 曹琰波， 等. 公路边坡病害预测与稳定性评价[M]. 北京：人民交通出版社股份有限公司， 2020.

收稿日期：2023-11-20

作者简介：余涛（1988—），男，研究生，工程师，从事高速公路建设与养护工作。