巖土工程邊坡的穩定性及其設計分析

張 朋

（濟南市市政工程設計研究院 ( 集團 ) 有限責任公司，廣東 廣州 5100000）

前的現狀而言，我國的巖土工程邊坡在施工期間缺乏一定的穩定性，從而導致整體的巖土工程質量與效率受到影響?；诖耍疚膶@我國巖土工程邊坡的穩定性以及設計方案展開深入、細致的探討，促使我國的巖土工程邊坡能夠更加穩定，提升其施工質量。

1 巖土工程邊坡穩定性分析方式

1.1 定性分析法

1.1.1 成因歷史分析法

所謂的成因歷史分析法，主要對兩個方面進行研究。首先，是對邊坡地區的北京、地質結構特征、地質構造等作出研究。其次，是對邊坡的坡高、坡形、坡體內外部是否發生變形情況作出研究。由此可見，此種方法在自然形成的斜坡中更為適用。

1.1.2 工程地質類比法

對于工程地質類比法而言，其類比所遵從的原則便是相似性，只有邊坡的相似性高，才可以展開類比工作，類比的內容主要包含影響邊坡穩定性的原因以及邊坡工程地質條件[1]。

1.1.3 赤平極射投影法

所謂的持平極射投影法，實際上就是對不穩定結構土體有可能位移或變形的發現加以明確，從而對比邊坡的穩定條件作出初步的評估。此種方法在巖土工程邊坡穩定性分析中得到廣泛的運用。

1.1.4 專家系統法

對于專家系統法而言，屬于一種利用計算機技術進行分析的方法，此種方法能夠通過專家的水準，從而對邊坡的穩定性加以分析，同時將分析的大量經驗與知識進行同模擬人類的解題策略進行融合。

1.2 定量分析法

1.2.1 極限平衡分析法

對于極限平衡分析法來講，具有較長的發展時間，同時，具有眾多的研究人員，屬于較為代表性的分析方法，通常，將各種方法自身的特征作為依據，可以劃分為簡布法、瑞典條分法、斯賓塞法、瑞典圓弧法幾種。

1.2.2 極限分析法

對于極限分析法來講，實際上就是將理想剛塑性體進行應用，并將其處于極限狀態。通過下限定理與上限定理，從而將極限荷載求解。不管外加荷載多復雜，邊坡形態如何，都能夠求得適用的荷載，是其最大的優勢。

1.2.3 數值分析法

伴隨著數值計算理論與計算機技術的不斷發展，數值分析法目前在邊坡穩定性分析中得到了廣泛運用，發展速度快是其最大的優勢。截至當下，快速拉格朗日法、離散元法、不連續變形分析法、有限單元法是數值分析方法常用的幾種方式。

1.3 不確定性分析法

1.3.1 隨機可靠性分析法

對于隨機可靠性分析法來將，具有廣泛的運用。此種方法能夠對邊坡穩定性影響因素加以分析，并且將當前的安全系數法存在的不足作出總結[2]。近些年以來，無論是我國，還是西方國家，對可靠度方法以及概率方法的研究，都是對隨機可靠性分析法的延伸。

1.3.2 模糊可靠性分析法

對于模糊可靠性分析法而言，主要在上世紀 80 年代較為流行，比隨機可靠性分析法的誕生要晚[3]。應用該方法，能夠為人們概率假設、雙狀態假設在多數狀況中是不正確的進行提示，是目前來說，可靠性學科研究的重心。

1.3.3 人工智能法

對于人工智能法來講，雖然無法將土體內部的應變以及應力關系進行分析，但是，具有較為健全的數據與理論，促使其能夠成為一種較為便捷的方式，并且將巖土工程中得到了廣泛運用。

1.3.4 灰色預測系統法

所謂的灰色預測系統，實際上就是對影響邊坡穩定性的因素加以分析。能夠將各個影響因素之間的關聯找到，是此方法最大的優勢，能夠將影響因素當中的主次關系加以明確，從而對邊坡穩定性展開多方面的分析。

2 巖土工程邊坡穩定性的設計

對于我國巖土工程邊坡的穩定性設計工作而言，可以將其劃分為加固以及防護兩種。通常，防護工作是在邊坡穩定的情況下進行，如果邊坡不夠穩定，則必須要先開展加固。通常，慣用的加固與防護的特征以及適用的范圍如下。

2.1 各類加固的特征與其使用范圍

2.1.1 抗滑樁

對于抗滑樁來講，主要是對滑坡處理以及防止邊坡下滑，而采取的一種鋼筋水泥混凝土結構，能夠起到巨大的抗滑作用。但是，投資較大是其明顯的劣勢。對于錨索抗滑樁來講，具備抗滑樁的特征，但是要比抗滑樁更加能對強大的滑坡推力與土體壓力承受[4]。將錨索加在樁頂，能夠促使埋入土體當中的樁長減短，能夠在滑坡推力大、邊坡開挖后土體壓力大的情況中得到適用。

2.1.2 預應力錨索

利用預應力錨索對單斜構造巖石邊坡加以處理，能夠確保此類邊坡的穩定性獲得提升，但是對于被錨固體的張拉控制用力、下滑力將無法精準的計算。對于錨索的錨固段來講，應該在穩定的巖體中得以設置，通常用于巖石位置。壓漿錨柱（固結）簡單來講，實際上就是向地層中將水泥漿注入，從而將土體、巖體的物理力學性質進行改變，促使邊坡能夠更加穩定[5]。

2.1.3 預應力錨索加固

將高強度的低松弛型鋼絞線預應力錨索加以利用，能夠對崩落體帶來一定程度的預應力，從而將其剛度提升，促使預應力錨索作用范圍中的巖石能夠相互擠壓，石裂隙面或滑動面的摩擦力能夠加大，促使其自承能力獲得強化，能夠將巖體部分的位移或變形有效加以控制。

2.2 各類防護的特征與其適用范圍

2.2.1 菱形網格護坡

對于菱形網格護坡工作而言，可以預制安裝，同樣也可以利用石砌或水泥混凝土現澆等方式。在網格中可以植入草，具有工藝簡單的優勢，但是，旨在土質挖方邊坡以及填方邊坡中得到適用。

2.2.2 噴射混凝土護坡

對于一些比較高的風化巖石邊坡來講，可以利用混凝土噴射的方式來達成防止風化、護坡的目的，并且，施工所用的設施簡便、重量輕是其最大的優勢，但是，費用高、厚度無法管控是其劣勢[6]。

2.2.3 生物防護

對于生物防護工作而言，除了可以展開植樹、傳統的防護方式之外，還可以利用鋪草皮、植草等方式，從而達成綠色防護的目的。在短期內能夠將工程沿線的綠色景觀加以恢復，并且能夠將邊坡沖刷避免，是其最大的優勢，但是由于其養護費用比較高，所以想要確保其始終綠色存在一定的難度。因此，在防護時，應該選取適合當地生長環境的植物，并且將破壞別處生態來對本地邊坡進行防護的現象加以避免。

3 結語

綜合上述分析來講，巖土工程對于我國的發展來講，具有不可忽視的重要地位，但是，如果巖土工程邊坡缺乏穩定性，將對導致整體的施工質量受到極為嚴重的影響。針對于此情況，本文主要圍繞巖土工程邊坡的穩定性以及設計展開細致、深入的分析，從而為我國相關的從業人員提供一定的參考與借鑒。