公路邊坡安全風險評價因子研究

詹偉　呂法權

摘 要：公路邊坡安全風險日益引起公路建設者的重視。基于邊坡安全風險影響因子的分析與歸類，結合邊坡工程實踐，對影響邊坡安全穩定的因素進行分析，包括邊坡內部因素，如邊坡斷面幾何特征、巖體狀況、地質構造特點、失穩破壞情況等，還包括外部因素影響，如水的作用、氣候條件、坡頂坡腳建筑物影響等。通過對風險因子的歸類，有利于進一步發現潛在影響因素，全面探究影響邊坡安全的因素，并采取合理措施，有效控制工程風險。

關鍵詞：邊坡；安全風險；影響因子

引言

邊坡是人類工程活動中最基本的地質環境之一，也是工程建設中最常見的工程形式之一。近年來，公路工程建設突飛猛進，建設過程中公路沿線高邊坡等不良地質路基施工安全風險也越來越突出，引起公路建設管理部門的日益重視。公路邊坡工程具有地質條件復雜、工程措施繁多以及施工速度快等特點，施工期變形破壞等事故易發。通過開展邊坡安全風險評估工作，能夠有效控制施工安全風險，規避施工安全事故發生，保障公路工程建設安全。針對公路邊坡安全風險影響因素開展調查研究是建立公路邊坡工程安全風險評估體系的重要基礎。

1 公路邊坡安全風險影響因子分析

影響公路邊坡安全的因素眾多，在選取影響因子時要求能夠全面真實反映邊坡的安全狀況，同時還應遵循系統性、靈活性、針對性和實用性的原則。結合邊坡工程實踐，對影響邊坡安全穩定的六類因素進行分析。

1.1 邊坡斷面幾何特征

邊坡斷面幾何特征包括邊坡高度、坡形坡率等。一般而言，坡高越低，坡率越小，邊坡越穩定；而邊坡越高、坡率越大，則易發生變形和失穩。因為坡高增加會改變坡體的應力狀態，同時增加邊坡側向位移，從而降低邊坡穩定性。邊坡坡率、坡高對穩定性的影響還取決于邊坡巖體結構特征以及邊坡所處的環境，其對邊坡安全風險的影響機理十分復雜。

1.2 地質條件

邊坡所處的地質背景也是影響邊坡安全的重要因素。就邊坡的變形破壞特征而言，不同坡體材料、不同巖土體結構有不同的變形破壞形式。

1.2.1 坡體材料

按構成邊坡主體的材料不同，可以分為土質邊坡、巖質邊坡和二元結構邊坡。針對不同的邊坡類型，分別進行邊坡風險影響因素分析，以利于技術人員能夠更好地掌握邊坡的現狀和發展趨勢，提高安全評價的效率和可靠性。

1.2.2 巖體結構

針對巖質邊坡而言，巖體結構特征是影響其安全穩定的重要因素之一。巖體中結構面的存在，降低了其整體強度，增大了巖體的變形性能。巖體結構的不均勻性、各向異性和非連續性等特征都可能引起巖體結構的失穩，導致滑坡、崩塌等災害的發生。

1.3 失穩破壞情況

在開展風險評估前，應認識和掌握邊坡當前的破壞情況以及歷史病害發育狀況等，有利于及時準確地把握和分析邊坡病害現狀，并對邊坡病害的未來發展趨勢做出合理的判斷和預測。

1.3.1 邊坡病害現狀

開展風險評估前應對公路沿線邊坡進行實地踏勘，及時掌握邊坡已發生或可能發生的病害，包括坡頂張拉裂縫、坡面沖刷、已有防護結構的變形等。

1.3.2 病害發育歷史狀況

邊坡病害歷史發育狀況反映了邊坡的以往狀況，可以幫助評價人員對邊坡的穩定性做出合理判斷。檢查人員應詳細收集邊坡的以往滑坡、崩塌等歷史信息，若對以往發生的病害已采取了有效的補強加固措施，還應注意加強檢查防護設施的狀況。

1.4 水的影響

大量的邊坡破壞（如滑坡、崩塌等）都發生在雨季，也就是人們常說的“十滑九水”。尤其是在臺風暴雨季節或長期持續降雨期，都可能導致邊坡地下水位的快速變化，影響邊坡穩定。水對邊坡穩定影響機理包括以下幾個方面：（1）降雨入滲邊坡巖土體孔隙中，增加了上覆土體重量從而增加坡體下滑自重力；（2）水入滲坡體，使滑動面上含水量增加，降低了土質顆粒間的粘結力，削弱了土的抗剪強度；（3）降雨導致地下水位變化，引起孔隙水壓力和滲透力的變化，進而降低抗滑力；（4）水對邊坡的沖刷侵蝕導致坡體失穩；（5）地下水的長期化學作用改變周圍巖土的性質和強度。

1.5 氣候條件

氣候條件對邊坡安全風險的影響主要體現在氣溫和降雨上。氣溫一般隨氣候的變化而發生改變。針對巖質邊坡，一旦巖體暴露于地表，就會在溫度變化和風雨日照的共同作用下發生風化。長期風化作用，導致巖體發生剝落，進而發生失穩。此外，邊坡降雨沖刷對無防護的土質邊坡或風化嚴重的巖質邊坡破壞影響較為顯著。

1.6 坡頂坡腳建筑物

坡頂坡腳建筑物的影響主要是針對邊坡災害后果影響而言的。坡頂坡腳建筑物重要性等級越高、距離坡頂坡腳的距離越近，則發生災害時造成的后果越嚴重。這一方面是由于坡頂建筑物的堆載效應往往威脅到邊坡的安全；另一方面，邊坡坡腳與公路的距離越近，則發生災害的可能后果越嚴重，因為一旦發生滑塌災害，可能會造成道路堵塞，車輛掩埋等事故，嚴重危害交通安全。

2 公路邊坡安全風險影響因子歸類

通過對邊坡安全風險影響因素的分析，可以進一步從不同角度，根據不同標準將各風險因子進行歸類，有利于制定針對性的風險控制策略。

2.1 按風險來源歸類

按照風險來源可以將影響因子分為內部風險和外部風險。內部風險包括邊坡自身特征、地質條件、失穩破壞情況等；外部風險則來自不可避免的外界自然力的作用以及人類活動等，包括氣候條件、降雨影響以及對邊坡安全產生不利影響的人類活動等。

2.2 按風險性質歸類

按照風險性質歸類，風險因子可以分為固有風險和可變風險。固有風險是指己存在并將長期持續產生影響且波動較小的風險因子，如邊坡斷面幾何特征、地質條件、巖體結構等。而可變風險則包括具有短期性、突發性且波動較大的風險因子，如地下水位變化、降雨影響、氣候變化以及人為的工程活動等。固有風險可能是長期穩定的，也可能在可變風險的影響作用下發生改變。因此，兩者是相互作用相互影響的，共同決定了邊坡的安全風險。

3 結束語

基于邊坡安全風險影響因子的分析與歸類，結合邊坡工程實踐，對影響邊坡安全穩定的因素進行分析，包括邊坡內部因素，如邊坡斷面幾何特征、巖體狀況、地質構造特點、失穩破壞情況等，還包括外部因素影響，如水的作用、氣候條件、坡頂坡腳建筑物影響等。通過對風險因子的歸類，有利于進一步發現潛在影響因素，全面探究影響邊坡安全的因素，采取合理措施，有效控制工程風險。

參考文獻

[1]張梁，張業成，羅元華，等.地質災害災情評估理論與實踐[M].北京：地質出版社，1998.

[2]張永興，陳云，文海家，等.邊坡災害風險評估系統研究及應用[J].重慶建筑大學學報，2008，30（1）：30-33.