岩土工程中高填方边坡的稳定性分析与治理措施

岩土工程中高填方边坡的稳定性分析与治理措施

郭召雄

身份证号：360728199301182256

摘要: 随着当前工程施工中基础设施建设的规模不断的增加，而因为地区特征具有较大的差异性，所以在对于岩土工程进行施工的过程中，会出现许多高边坡，而边坡自身的稳定性，则会对于岩土工程的基础设施建设造成直接影响。岩土工程中对于边坡实施加固方法可以有效的处理高填深坑的问题，而通过加固边坡能够保障边坡自身的稳定性，从而避免边坡出现变形之后对于土体造成的破坏。本文主要简单地论述了边坡稳定性理论，最后基于高填方边坡稳定性提出岩土工程高填方边坡的治理措施。

关键词：岩土工程；高填方边坡；稳定性；治理

引言

由于地区存在差异性，所以在对于岩土工程进行施工的过程中，会出现局部地区的高填深挖问题，从而导致岩土工程出现高边坡。在既有的工程建设项目中仍旧还存在大量的高填方边坡，在通过处理原状土之后，可以将其应用到填方工程中，但是因为其原装结构已经被损坏，所以会在工程特性方面出现一定区别，而土石颗粒之间具有孔隙，导致很难压实。填筑质量对于岩土工程中的高填方边坡的稳定性造成严重影响，如果无法实施有效的处理，将会导致边坡存在较多的安全隐患。

1边坡稳定性理论分析

有许多方面的因素都会影响到边坡的稳定性，而不同的地层岩性将会导致边坡出现不同的变形破坏。而几何形状与表面形态等都会严重影响到边坡的稳定性。如果边坡的坡度增加，那么坡顶与坡面的应力范围也会逐渐扩大，坡脚的剪切应力将会随之上升。所以，边坡的稳定性将会随着坡度的增加而缓慢的下降，边坡如果出现变形问题的话，地质结构复杂的边坡将会因为岩层褶皱的影响，导致自身的稳定性较差。另外，水也会对边坡岩土产生影响，水与岩体内的矿物质发生物理、化学方面的变化，同时还会改变岩土内的矿物质成分，从而导致岩土的土体出现松散或是破碎等问题。而如果岩土工程的边坡受到地震、爆破等方面的震动作用，同样也会导致边坡的稳定性受到影响。振动作用会在瞬时改变边坡的应力场，从而导致土颗粒之间的联结力受到破坏，降低岩土体的抗剪能力，并致使边坡的结构出现改变，从而对于边坡自身的稳定性造成严重影响。

2高填方边坡稳定性影响因素

变形和破坏是高边坡破坏时的两个主要阶段。在边坡的填方过程中，由于对边坡的设计和加固措施不合理，在外界因素的影响下，极易产生破坏。边坡破坏的主要模式有崩坍破坏、滑塌破坏、滑坡破坏和坡面冲刷破坏。高边坡的失稳破坏通常是由于边坡在荷载作用下产生了剪切力作用，待剪切力超过极限值后便会造成剪切破坏。边坡抵抗剪切破坏的能力大小，一方面由斜面上的剪切力大小决定，另一方面由斜面的法应力决定。其中剪切力是促进土体产生剪切破坏，法向力则是抑制土体发生剪切变形。边坡的稳定性受多方面的因素影响，主要可以分为内部因素与外部因素。其中内部因素包括填土的种类与性质、边坡的地层地貌状况以及边坡的几何形体等方面；外部因素则主要包括自然灾害、气候特征、地震作用、地面径流以及外界荷载等方面。这两方面因素对边坡稳定性的影响机理不同，一般是由后者导致前者发生变化，但是内部因素占据主导作用[2]。对于边坡的稳定性分析有多种方法，目前常用的方法包括基于灰色关联的主次因素敏感性分析，该种方法是将边坡的影响因素进行重要性排序，通过各种因素之间的关联程度对边坡的稳定性结果进行预测。除此之外，对于边坡的稳定性分析还有极限平衡法和基于数值模拟软件的有限单元方法。这些方法都经过了漫长的发展，有着各自特点。

3岩土工程高填方边坡的治理措施

在对岩土工程施工的时候，要就边坡地质可能会出现的变形采取治理措施。由于破坏边坡的稳定性而导致的变形问题，其原因主要就是因为岩土体受到破坏，所以，提高岩土体的抗剪水平非常重要。抗剪能力的提高可以增强应力强度，从而增强边坡的稳定性。边坡地层结构中含有许多的特殊风化矿物质成分，而这些物质的存在将会导致边坡容易出现滑动带，从而导致边坡非常容易出现滑动，影响到边坡的稳定性。锚固工程治理措施能够有效地预防边坡预应力损失，所以非常适合应用在边坡浅层的保护中。而抗滑桩能够有效的控制边坡滑动，将抗滑桩安装在边坡体内，从而使边坡的稳定性可以得到有效的加强效果。另外，在进行抗滑桩的施工环节时，不仅需要在边坡的坡脚固定抗滑桩，还需要与土体削坡相结合。护坡工程能够避免边坡表面层受到破坏，对于边坡起到良好的保护效果。在岩土工程高填方边坡实施护坡的过程中，可以采用削方措施来保护坡面。而水会不断地冲蚀坡面，从而导致岩土边坡的稳定性受到影响，所以，对于边坡采取坡内排水等相关措施，可以保障边坡岩体保持良好的干燥效果，从而有效的避免水因素对于边坡的稳定性所产生的影响。

垂直预应力锚杆式挡墙是一种结合重力式挡墙与预应力锚杆的复合式支护系统，主要是由圬工墙身、预应力锚杆、钢筋混凝土压顶梁等几个主要部分组成，。垂直预应力锚杆式挡墙是将锚杆竖向锚固在地基土中，并砌筑于挡墙内，通过张拉锚杆，锚杆通过锚头作用于钢筋混凝土压顶梁结构上，利用其弹性回缩，从而对挡墙施加偏心预应力。挡墙墙身可由片石、块石、混凝土预制块堆砌而成，亦可用混凝土进行整体浇筑。预应力锚杆由锚头、自由段、锚固段、混凝土锚固体等部分组成。(1)可通过以下方式来提高挡墙的抗滑移稳定性:增大挡土墙墙底倾斜坡度;墙基底面做成砂石垫层，提高基底摩擦系数;增加锚杆预应力，加密预应力锚杆间距;更换填土材料，提高填土内摩擦角参数等。(2)增加抗倾覆稳定性的方式有:利用减缓挡土墙墙面坡度，使墙身的重心后移;减小预应力锚杆与墙后的距离，增大抗倾覆力臂;更换填土材料等。

抗滑桩工程实施过程中，在坡脚固定抗滑桩的同时还要结合土体削坡一起使用。护坡工程可以有效地防止边坡表面层的破坏，对边坡进行适当的保护。护坡工程在实施的过程中可以通过削方措施对坡面进行保护。另外，水会对边坡面产生冲刷的影响，导致岩土边坡的整体性被破坏，边坡失去原有的稳定性。排水工程可以防止水对边坡稳定性的破坏，采用坡内排水等施工措施保证边坡岩体的干燥，进而降低水对边坡稳定性的破坏作用。

可以利用铺草皮、植草等方式，从而达成绿色防护的目的。在短期内能够将工程沿线的绿色景观加以恢复，并且能够将边坡冲刷问题避免，是其最大的优势，但是，由于其养护费用比较高，所以想要确保其始终绿色存在一定的难度。因此，在开展防护工作期间，应该选取适合当地生长环境的植物，将破坏别处生态来对本地边坡进行防护的现象加以避免，从而提升桥隧工程中边坡自身的稳定性能。

结束语

随着岩土工程施工中基础设施建设规模的不断扩大，由于受到岩土工程土质结构的影响，在工程建设施工过程中经常出现高填深坑的问题。岩土工程中对边坡的加固方法可以有效地解决高填深坑的问题，通过边坡加固可以有效地保证边坡的稳定性，进而对边坡发生变形而造成的破坏起到一定的防治作用。

参考文献：

[1]李亚胜. 黄土地区多级填方高边坡施工顺序对支护结构位移及边坡稳定性影响研究[D].兰州理工大学,2019.

[2]王文良. 膨胀土高填方变形控制及边坡稳定性研究[D].长安大学,2018.

[3]吴凯. 黄土沟谷区高填方地基变形及稳定性研究[D].长安大学,2018.

[4]严锐鹏. 某高填方机场滑移边坡变形监测及稳定性分析研究[D].兰州理工大学,2016.

[5]龚崇栋. 高填方路堤边坡稳定性分析[D].重庆大学,2016.