高边坡设计中的几个问题探讨

高边坡设计中的几个问题探讨

李雷

辽宁省交通规划设计院有限责任公司   辽宁沈阳 110000

摘要：岩土作为一种比较复杂的材料，在对其性状进行具体和全面的描述的时候，常常会比较困难，无论是使用何种力学模型，都无法做到准确完整的概述。而边坡的主要成分就是岩土，在对它的稳定性进行评价并针对现有问题进行处理的时候，也正是工程建设中亟需解决的难题。对于高边坡的设计，从理论和实践的现实进展来看，尚且处于初步探索阶段，因此本文在研究中将主要围绕着高边坡的设计展开，结合近几年具体的工程实践经验，探讨影响高边坡稳定性的主要因素，以此为相关工作人员提供可行性参考。

关键词：高边坡设计；主要问题；影响因素；具体研究

引言：

边坡从构成形态上进行具体划分时，主要包括三种类型，分别是土质边坡、岩质边坡以及岩土混合边坡。土质边坡的形成主要是依赖于土体的影响，而岩质边坡的组成成分则通常以岩体为主，岩土混合边坡在某种程度上是在岩体和土体的混合作用中产生的，一般情况下，岩土混合边坡对于土体的厚度有一定的要求，大多需要超过三米。当边坡高度达到二十米以上，且其在类型上属于土质边坡，或者是高度在三十米以上，类型表现为岩质边坡时，也就可以断定这些边坡属于高边坡，为了保障高边坡的稳定性，本文将以具体的工程建设实践为主，对影响高边坡工程设计的几个问题进行详细的研究和分析，在此基础上，探讨实现高边坡结构稳定性的具体措施。

一、高边坡的稳定性评价方法

（一）边坡稳定性的影响因素

1. 土质边坡稳定性的影响因素

在对土质边坡稳定性的影响因素进行分析和介绍的时候，主要是从以下几个方面进行：首先，土坡作用力的变化会影响边坡的稳定，比如在坡顶堆放一定数量的材料就会导致坡顶的负荷重量不断增加，从而打破土坡原本的平衡状态。其次，土抗剪强度的降低也会影响土坡结构的稳定，当土体中的含水量不断增加，土坡的稳定性自然无法得到有效保障。最后，地下水也是影响土坡稳定性的重要因素之一，它在边坡等重点区域的不断渗透直接会对土坡产生影响，使其功能无法正常发挥[1]。

2. 岩质边坡稳定性的影响因素

影响岩质边坡稳定性的因素也是多种多样，首先从地形上来看，地形的结构会直接对边坡的稳定性发生作用和干扰，从而诱发新的地质问题，特别是在施工建设过程中，出于实际建设的需要，常常要对原有的地形结构进行改造，在山区等领域进行地质改造就会导致边坡施工中出现问题。其次，地层岩性要素也会对边坡稳定性的发挥产生相应的影响，当岩石在结构上表现为砂、岩互层时，就很有可能在相关因素的作用和影响下出现泥岩风化，从而降低岩层结构的稳定性。另外，高边坡结构的稳定性以及其稳定性的正常发挥与否还和冻融作用存在密切的联系，当处于冻融季节的时候，滑坡现象的产生往往会比较频繁。第三，地下水也会影响岩体边坡的稳定性，当地下水经由一定的途径和渠道进入到岩土的孔隙时，孔隙水的压力就会不断增加，抗剪强度相应也就会减少，这样就会对裂隙面产生软化作用，使其稳定性进一步受到干扰和影响。除此之外，地震等自然灾害也会使得岩体边坡的稳定性受到影响，当地震实际发生之后，岩层的土体结构会发生相应的变化，甚至会引起弱面错位等问题，直接导致坡体的稳定性降低。最后，由于生产建设活动的不断开展和实施，在实际施工建设中，人工建设的不合理开挖以及堆载，都会对高边坡的稳定性产生影响[2]。

（二）高边坡的稳定性评价

在对高边坡的稳定性进行具体的评价之前，首先应该对其稳定的等级进行客观的划分，通常情况下，高边坡的稳定等级包括三方面，分别是稳定边坡、欠稳定边坡以及不稳定边坡。当边坡处于稳定状态的时候，也就意味着坡体的整体稳定系数符合相关标准和要求，在安全系数等方面能够得到一定的保障。而当边坡处于基本稳定的状态时，它虽然在坡形等方面能够满足岩土体的强度条件，但是可能存在有少量的地下水，所以整体和局部都表现为较为稳定的状态，在坡面等区域可能存在落石等。最后，不稳定边坡也就意味着边坡的坡形等内外部结构和岩土的强度条件存在着高度不符合的现象，在进行实际开挖的过程中稳定系数较低，发生安全风险的可能性通常较大。在对边坡进行稳定性评价的时候，需要根据边坡的实际情况，选择正确的评价方式。而且只有当边坡在坡形等方面存在问题的时候，才需要进行稳定性评价，评价的边坡类型通常有以下几种：首先是被选为是建筑施工场地的边坡，其次对于在实际建筑施工过程中，发生相关问题的边坡也应该进行评价。评价时选择的方法也具有多样化，要结合现实情况作出客观分析和判断。首先，可以使用力学平衡计算法对边坡的稳定性等进行系统的分析，在这种算法的使用中，能够对边坡的稳定系数作出相应的数据，而且也可以在一定程度上，准确地计算出加固工程的运用中承受力的大小。但是需要注意的是，在对一些比较复杂的高边坡的稳定性进行计算的时候，岩土的参数常常不能得到全面的分析和判定，进一步影响计算结果的准确性，使其可信度逐渐降低。因此在实施评价的时候，应该根据边坡的实际类型，借助工程地质分析对比法，通过科学对比和力学计算得出稳定的系数和作用力大小，为之后对边坡进行结构设计等提供必要的支撑和保障。在利用工程地质对比分析法进行相关工作的时候，可以从以下几个方面进行：首先，能够从自然坡形和人工半坡的坡形的对比中评价坡体结构的稳定性，其次，也能够从坡体结构对人工边坡在设计和规划过程中，受到自然条件的限制和影响，可能发生的变形类型和相关部位进行客观的判断

[3]。

二、高边坡设计中的几个问题

在对高边坡进行具体设计的时候，需要保证它的稳定系数和安全系数都在合理的范围内，只有这样在进行施工的过程中，才能保障整个工程建设的顺利进行，防止在边坡施工中出现不必要的安全事故。在对安全系数的ks1采用的时候，需要将其具体的数值控制在1.05～1.50之间，其次对于新设计的边坡ks进行取值的时候，要使其和已有边坡的取值存在一定的差异，通常情况下，新设计的边坡取值要大于已有边坡稳定性验算的取值。总之在整个计算过程中，要结合边坡的实际情况进行，保证计算方法的准确性和科学性，确保试验资料和数据的全面性和完整性。在对高边坡的理论破裂角进行分析和研究的时候，要根据实际施工过程中的施工规范以及工程近况作出最科学的决策。只有在高边坡设计中对于高边坡的稳定系数、边坡的理论破裂角、边坡力学参数等作出全面的分析和判断，才能进一步保证边坡设计的合理性，使其能够在保证安全性的同时，在经济成本的投入上可以降到最低[4]。

结束语：

高边坡设计中，为了保障边坡的稳定性，使其功能可以最大程度的发挥，常常要根据实际情况，在对边坡的内部结构进行全面分析和研究的基础上，掌握边坡的力学参数和稳定系数等，从而作出科学完整的边坡施工规划，只有这样才能使得边坡施工可以安全顺利进行，促进施工建设的可持续发展。因此，在边坡施工开始之前，需要先对边坡设计中存在的问题进行客观的分析和掌握，在对问题深入研究的基础上找出完整的解决方案，以此确保边坡设计的科学合理，保证施工安全的同时也能有效节约施工成本。

参考文献：

[1]曾征. 关于高边坡设计中若干问题的探究[J]. 建筑工程技术与设计, 2019, 000(004):247-247.

[2]王璐. 公路高边坡设计中的关键问题研究[J]. 2020.

[3]罗戌. 关于改进高边坡动态设计方法的探讨[J]. 西部探矿工程, 2019, 25(2):3.

[4]陈修和, 张华. 梅河高速公路高边坡设计与加固问题探讨[J]. 土工基础, 2019, 20(1):4.