高速公路边坡滑坡成因及治理技术分析

高速公路边坡滑坡成因及治理技术分析

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贵州省兴义公路管理局工程处贵州省兴义市562400

【摘要】近年来，随着陆地运输的迅速发展，其中有不少高速公路路段通过山岭重丘地带，地形、地质条件复杂且自然坡陡。高速公路作用大，社会效益好，影响也大，所以，各参建单位都要重视边坡的防护和加固工作。文章结合实际分析了高速公路边坡滑坡的成因，在此基础上重点讨论了边坡工程治理设计原则，为下部治理工作奠定基础，最后介绍了边坡治理的常用技术。

【关键词】高速公路；边坡治理；滑坡成因；技术

一、高速公路边坡滑坡成因分析

影响高速公路边坡滑坡的因素很多，一般归纳为两个方面，即内在因素和外在因素。

（一）内在因素

内在因素是产生滑坡的根本原因，主要表现为边坡（岩）土体强度与滑坡下滑的剪切力是否相适应，当剪切力大于边坡自身强度所形成的抗滑力时，边坡就会变形，直至破坏滑动。而当（岩）土体自身的强度较大，所产生的抗滑力大于下滑的剪切力时，边坡就稳定。控制边坡稳定程度的内在因素，主要是（岩）土体的性质和其内部结构，地应力的大小等。

（二）外在因素

边坡是否产生活动还决定于外在因素：边坡的边界条件，地表水及地下水的影响，地震和爆破震动的影向，人类活动影响等。（1）边界条件，滑坡的发生，首先要有基本的滑坡边界条件，主要指滑动（岩）土体的下方或前方要有滑动空间，即要有临空面。在高速公路建设中，开挖形成的路折边坡都存在着临空面，所以边坡有着滑坡的条件；（2）地表水和地下水的影响，地表水的下渗，导致边坡土体饱和，甚至在边坡下部的隔水层上积水，从而增加了滑体的重量，降低了边坡岩土体的抗剪强度，最终导致滑坡。地下水的存在，使边坡（岩）土体抗剪强度显著减小，同时地下水还能溶解土石中的易溶物质，使土石成分发生变化，并使岩石和岩体结构受到破坏，发生崩解和泥化现象，从而使（岩）土体的抗剪强度降低，导致滑坡的形成。（3）地震、爆破对滑坡的影响，地震对滑坡的影响极大，究其原因，首先是地震的强烈作用使边坡（岩）土体的内部结构发生破坏和变化，原有的结构面张裂、松弛，加土上地下水也有较大变化，特别是地下水位的突然升高或降低对边坡稳定很不利。另外，一次强烈地震的发生，往往伴随着许多余震，在地震力的反复振动冲击下，斜披土体就更容易发生变形，最后就会发展成滑坡。（4）人类活动的影响，主要指人们在工程建设中所采取的有关措施、方法和行动不当造成滑坡。

二、边坡工程治理设计原则

（1）边坡工程中的极限状态设计原则

边坡设计要解决的根本问题是在边坡的稳定性与经济之间的一种合理的平衡，力求以最经济的途径使服务于工程建筑物的边坡满足稳定性和可靠性的要求。边坡工程的可靠性是指边坡及其支护结构在规定的时间内，在规定的条件下，保持自身整体稳定性的能力，它是边坡安全性、适用性和耐久性的总称。其中，安全『生是指边坡及其支护结构在正常施工和正常使用时能承受可能出现的各种荷载作用，以及在偶然时间发生时及发生后应能保持必须的整体稳定性；适用性是指边坡及其支护结构在正常使用时能满足预定的使用要求，如作为建筑物环境的边坡能保持主体建筑物的正常使用。耐久性是指边坡及其支护结构在正常维护下，随着时间的变化，仍能保持自身整体稳定，同是不会因为边坡的变形而引起主体建筑物的正常使用。在边坡工程设计中采用的极限状态设计法（其基准期以主体建筑物的设计基准期为准），一般采用承载能力极限状态和正常使用极限状态两种极限状态，承载能力极限状态时指支档结构强度破坏、锚固系统失效、边坡失稳；正常使用极限状态时指支护结构和边坡变形量、危及邻近建（构）筑物正常使用、耐久性不能满足结构设计年限要求等。

（二）边坡设计中的荷载效应原则

在边坡稳定性分析与推力计算中的涉及的主要荷载有：边坡岩土体自重，边坡上的各种建筑物产生的附加荷载，地下水产生的诸如静水压力、渗透压力等荷载、可变荷载和偶然荷载。各种荷载的取值应根据不同极限状态的设计要求取不同的代表值，永久荷载一般以其标准值作为代表值，可变荷载一般以其标准值、组合值、准永久值作为代表值。各种荷载的标准值是根据边坡治理结构按照极限状态设计是采用的荷载基本代表值，它可以统一由设计基准期最大荷载概率分布的某一分位数确定，准永久值主要依据荷载出现的累积持续时问而定，即按照设计基准期内荷载超过该值的总持续时间与整个设计基准期的比值确定。可变荷载的组合值是当结构承受两种或两种以上的可变荷载时，按承受能力极限状态基本组合及正常使用极限状态短期组合设计时采用的荷载代表值。

（三）边坡工程设计中的设计计算原则

边坡工程设计的设计计算原则有：（1）支护结构强度计算，包括锚杆抗拔承载力和立柱与挡墙基础的地基的抗压、抗弯、抗剪及局部抗压承载力均应满足稳定性验算；（2）在锚杆挡墙设计中，必须进行锚杆抗拔承载力和立柱与挡墙基础的地基承载力验算；（3）当边坡位于滑坡地段或边坡的滑塌可能影响到周围的建筑物时，应对边坡工程进行支护结构整体或局部稳定性验算；（4）如果对边坡的变形有较高的要求时，应对边坡进行变形分析，并根据分析结构采取有限的措施控制变形量，使之满足规定要求。

（四）边坡工程设计中的信息化设计原则

由于边坡岩土介质的复杂性、可变性和不确定性，地质勘察参数难以准确确定，加之设计理论和设计方法带有经验性和类比性。因此边坡工程的设计往往难以一次定型，需要根据施工中反馈的信息和监控的资料不断校核、补充和完善设计，这是目前边坡工程治理设计中较为科学的动态设计方法，这种设计方法要求提出特殊的施工港岸和监控方案，以保证在施工工程中能获取对原设计进行校核、补充和完善的有效资料和数据。

（五）边坡工程设计的综合治理原则

在边坡工程设计，应根据边坡的具体情况，结合主体工程建筑物实施多措施综合治理原则。在保证边坡自身稳定性的前提下，综合考虑主体建筑物、周围建筑物、周边建筑物以及整体美观、适用、经济等特点进行优化设计。

三、边坡治理的常用技术

边坡治理的常用技术有如下几种方式：（1）放缓边坡。放缓边坡是边坡治理的常用措施之一，通常为首选措施。它的优点是施工简便、经济、安全可靠。边坡失稳破坏通常是由于边坡过高、坡度太陡所致。通过削坡，削掉一部份边坡不稳定岩土体，使边坡坡度放缓，稳定性提高；（2）支挡。支挡（挡墙、抗滑桩等）是边坡治理的基本措施。对于不稳定的边坡岩土体，使用支挡结构（挡墙、抗滑桩等）对其进行支挡，是一种较为可靠的治理手段。它的优点是可从根本上解决边坡的稳定性问题，达到根治的目的；（3）加固主要包括：注浆加固，锚杆加固，土钉加固，预应力锚索加固等几种方式；（4）防护。边坡防护包括植物防护和工程防护，其中工程防护主要有砌体封闭防护、喷射素混凝土防护和挂网锚喷防护；（5）排水。截水沟。为防止边坡以外的水流进入坡体，对坡面进行冲刷，影响边坡稳定性，通常在边坡外缘设置截水沟，以拦截坡外水流。坡内排水沟。除在边缘设置截水沟外，在边坡坡体内应设置必要的排水沟，使大气降雨能尽快排出坡体，避免对边坡稳定产生不利影响。

参考文献：

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