新時期公路路塹邊坡滑坡穩定分析及治理探究

彭中秋，謝安生

(九江市公路管理局修水分局)

0 引 言

“十二五”是改革開放不斷深化、社會主義市場經濟不斷發展的新時期，也是我國高速公路工程建設的關鍵性時期。在山區與西部地區的高速公路建設工程中，對路塹邊坡的開挖工作很容易破壞當地的自然環境和植被情況，進而造成路埑邊坡滑坡災害，直接延誤工期，增加施工成本，不利于公路建設的可持續發展。在新時期公路建設發展要求下，工程人員應當充分研究分析公路路塹邊坡滑坡的穩定分析方法及其治理技術措施。

1 高速公路路埑邊坡的穩定分析方法

1.1 工程地質分析法

(1)成因歷史分析法

成因歷史分析法主要用于天然斜坡穩定性評價，它通過研究斜坡形成的地質歷史和所處的自然地質環境，對其演變階段和穩定狀況做出評價和預測研究，同時在分析過程中要注意掌握具體斜坡變形體的內外部變形跡象，并根據先前已確認的變形破壞演變過程來確定分析出該斜坡所處的演變階段。

(2)工程地質類比法

類比法即指將目標斜坡或人工邊坡與已有斜坡或人工邊坡研究數據信息進行類比，用以評價該目標斜坡或人工邊坡的穩定性，在此基礎上確定極限坡角和坡高。在進行類比時必須全面分析目標區域的工程地質條件和各種影響因素，堅持只將相似程度高的要素放在一起進行類比。

(3)赤平極射投影法

赤平極射投影方法是指通過確定邊坡的結構面空間組合關系，判斷出邊坡結構面的空間位置和分布，并對邊坡穩定的條件進行初步評價。赤平極射投影方法可以利用邊坡結構面的強度條件和作用力等數據資料分析計算出邊坡的穩定性數值，它是目前解決巖質邊坡穩定問題的主要方法之一。

(4)邊坡穩定專家系統

邊坡穩定專家系統是一種以專家的水平完成復雜邊坡穩定分析工作的計算機程序分析法。它通過把相關專家在實際邊坡穩定工作經驗中獲取的大量知識與實際情況相結合，整合列舉出影響邊坡穩定的若干因素，并依據這些因素總結確定目標邊坡穩定坡度的科學數據。

1.2 極限平衡分析法

極限平衡分析法是應用最早、適用范圍最廣的分析方法，該法具有計算模型簡單、計算方法簡便、計算結果精確可靠等特點。目前常用的極限平衡分析方法有以下二種:

(1)瑞典條分法

瑞典條分法基本原理如下圖1 所示，取單位長度土坡按平面問題計算。設可能滑動面是一圓弧AD，圓心為0，半徑R，將滑動土體ABCD 叼分成許多豎向土條，土條寬度一般可取b=0.IR，任一土條i 上的作用力，土條重力Wi其大小、作用點位置及方向均已知。瑞典條分法適合于破壞面為圓弧破壞的土坡穩定性分析。滑動面ef 上的法向反力Ni及切向反力Ti，假定Ni、Tt作用在滑動面ef 的中點，它們的大小均未知;土條兩側的法向力Ei、Ei+l及豎向剪切力Xi、Xi+1，其中Ei和Xi可由前一個土條的平衡條件求得，而Ei十l 和Xi+1的大小未知，Ei+l的作用點也未知。

(2)簡布法

簡布法即非圓弧普遍條分法，其基本原理如圖2 所示土坡，已知其滑動面為ABCD，將滑動土體分成許多豎向土條，其中任一土條i 上的作用力如圖所述，簡布在求解時給出一個假定條件，即給出了土條兩側法向力E 的作用點位置。通常假定，E 的作用點位置在土條底面以上1/3 高度處。簡布法適合于存在明顯的軟弱夾層的邊坡、挖方中遇到裂隙比較發育的巖土體邊坡或有老滑坡體的邊坡(這些邊坡的破壞面一般為非圓弧破壞)的穩定性分析。

圖1 瑞典條分法

圖2 非圓弧普遍條分法

1.3 非確定性分析方法

目前影響路埑邊坡穩定的因素有很多，因此對邊坡穩定的規定性參數也有具有隨機性和不確定性。一方面，局部試驗的精確性、確定性并不能消除巖石性狀宏觀判斷上的隨意性和模糊性，另一方面，單項試驗的精度、規模以及完善的計算方法無法進一步地確定總結，因此用比較簡單的測試手段來提高對巖石工程質量狀態判斷的精度，就成為穩定分析方法的必要判斷。當前依據標準參數的模糊性、隨機性等特點，非確定性分析方法主要包括隨機可靠性方法、模糊可靠性分析法、非概率可靠性分析法、模糊分級評判法、人工智能法、灰色系統預測法等六種方法。

2 公路路塹邊坡滑坡治理技術

高速公路路埑邊坡治理措施的基本原則是減小下滑力和增加抗滑力。我國公路邊坡采用的傳統治理措施具有經濟實惠、施工簡便等特點，但在實際治理效果的監測過程中，出現了一系列持水性差、植被覆蓋率稀少、穩定效果欠佳等問題。傳統型護理措施已經不能滿足高速公路日益發展的質量安全要求。因此工程人員必須在分析公路路塹邊坡穩定分析方法的基礎上總結出行之有效的綜合治理技術。

工程建設人員應結合上述邊坡穩定分析方法與相關施工設計經驗知識，充分考慮目標路埑邊坡的實際地質條件、生態環境等情況，堅持經濟、優化、合理的原則，積極探索開發出高速公路路塹邊坡工程的綜合防護技術。綜合防護技術是指將植物防護技術與工程防護技術有機結合起來實現路埑邊坡與生態環境共同防護的一種方法，一般采用混凝土、三維土工網、漿砌片石等作為框格骨架，框格內采用種植草種或鋪草皮。設立框架的作用是防止邊坡受雨水侵蝕而產生溝槽，同時保護框格內的植物不受雨水侵蝕。綜合防護技術能夠充分發揮植物防護技術與工程防護技術的優點，施工高效快捷，是當前公路施工治理人員值得研究關注的重要課題。

3 結 語

我國高速公路建設正進入一個歷史發展的新時期，針對當前公里路埑邊坡滑坡等問題，工程建設人員必須積極探究公路路塹邊坡穩定分析方法及綜合治理技術，依據目標路埑邊坡的實際情況選用科學適用的穩定分析方法與綜合治理技術，真正確保公路工程建設的質量安全，維護好公路周邊生態環境的可持續發展，切實把我國公路交通運輸建設的發展推向一個新的高度。

［1］馬發俊.高速公路施工中的環保監理淺析［J］.青海交通科技，2011，1(1):55－56.

［2］李玲.淺析我國高速公路管理體制發展現狀及對策［J］.青海交通科技，2011，1(2):33－34.

［3］張衛東.青海高速公路建設對生態環境的影響及治理措施［J］.青海交通科技，2013，3(6):81－82.

［4］彭晶.高速公路建設項目融資模式分析研究［J］.北方交通，2009，2(4):20－21.