高速公路邊坡穩定性分析方法的研究

陳亮

（河南有色巖土工程公司 河南鄭州 450000）

高速公路邊坡穩定性分析方法的研究

陳亮

（河南有色巖土工程公司 河南鄭州 450000）

為了對高速公路邊坡穩定性進行深入的分析和研究，本文基于我國高速公路邊坡的基本資料，將高速公路的邊坡分成了不同的類型，然后在此基礎上針對不同類型的高速公路邊坡我們要采取不同的計算分析和加固措施，本文以四川地區的H高速公路為例，就不類型的高速公路邊坡進行了分析，提出了具體的分析方法。

高速公路；邊坡穩定性；分析方法

對于高速公路的邊坡施工來說，如果其上部的土體遭遇了較大的降雨，那么地表水可以通過大量的縫隙滲透到巖體內部，在這種情況下，高速公路的邊坡會進入一種飽水狀態，在飽水狀態下邊坡土體的重量會明顯加大，這樣就使得土體的抗剪強度大大降低，導致其穩定性下降[1]。再加上雨水的作用，會使得高速公路邊坡進一步失去穩定，最終為整個土體的安全與穩定帶來十分嚴重的威脅。

1 H高速公路巖質邊坡的穩定性分析

H高速公路的部分邊坡屬于巖質類型，對于巖質類型的高速公路邊坡，我們要按照其實際的規律和具體的性質進行穩定性的分析。

1.1 H高速公路巖質邊坡的穩定性分析的計算方法

通常情況下，高速公路巖質邊坡的頂部很容易發生裂縫和變形等問題，而且該種巖質類型邊坡的土體主要是破碎的石頭和土塊[2]。按照其不同部位的土體組成來看，其上部的土體主要由破碎的石頭和土塊組成，其中部和下部的土體主要由風華比較巖質的巖體組成[3]。在這種情況下，雖然高速公路邊坡基本上還處于相對比較穩定的狀態，但是一旦遭遇降雨，很容易出現邊坡局部的位移和滑坡，甚至會導致塌陷。因此我們要嚴格按照《公路路基設計規范》的相關規定對高速公路邊坡潛在的滑面為圓弧滑動計算模型采用Bishop法來評價。在計算的過程中，我們主要是對高速公路的邊坡進行選擇，選取具有代表性的剖面利用Bishop法進行穩定性計算，然后在此基礎上利用相關的計算機軟件進行實際的穩定性計算，最后采用圓弧滑動法自動搜索危險滑移面和圓心檢驗確定。

1.2 H高速公路巖質邊坡的穩定性分析的工況計算

在對高速公路邊坡的穩定性分析進行工況計算的實際過程中，我們一定要特別注意計算該地區的地震基本烈度，因為地震基本烈度對邊坡的穩定性具有直接的影響，然而H高速公路所在地區的地震基本烈度在Ⅵ度以下，因此我們可以不考慮地震因素，只需要對正常工況和非正常工況進行計算即可。具體來說，正常工況是指高速公路處于天然狀態的工況；非正常工況是指高速公路處于降雨狀態下的工況。

1.3 H高速公路巖質邊坡的穩定性分析的計算結果

H高速公路巖質邊坡的穩定性最不利的計算結果如表1所示。

表1 H高速公路巖質邊坡的穩定性計算結果

2 H高速公路土體邊坡的穩定性分析

H高速公路的邊坡除了巖質類型以外，還有一部分邊坡是土體類型，我們要按照土體的相關性質和要求加強H高速公路土體邊坡的穩定性分析。

2.1 H高速公路土體邊坡的穩定性分析的計算方法

對于H高速公路土體邊坡的施工而言，邊坡頂部變形土體的后緣邊界為裂縫，在這種情況下，如果不能及時采取積極的措施，那么很容易導致H高速公路土體邊坡的內部淺層呈圓弧形牽引式滑移。具體來講，我們要嚴格按照《公路路基設計規范》的相關要求，加強對潛在的滑面為圓弧滑動進行穩定性計算。具體來講，我們要把高速公路的坡面土體和風化比較嚴重的巖體接觸的地方當做前緣潛在剪出口邊界，然后在此基礎上利用圓弧滑動法對存在危險性的位移滑動的坡面以及圓心進行自動搜索，最后可以對其后緣邊界進行有效確定。

2.2 H高速公路土體邊坡的穩定性分析的工況計算

在對高速公路土體邊坡的穩定性分析進行工況計算的實際過程中，我們也要特別注意計算該地區的地震基本烈度，因為地震基本烈度對邊坡的穩定性具有直接的影響，然而H高速公路所在地區的地震基本烈度在Ⅵ度以下，因此我們可以不考慮地震因素，只需要對正常工況和非正常工況進行計算即可。具體來說，正常工況是指高速公路處于天然狀態的工況；非正常工況是指高速公路處于降雨狀態下的工況。

2.3 H高速公路土體邊坡的穩定性分析的計算結果

H高速公路土體邊坡的穩定性最不利的計算結果如表2所示。

表2 H高速公路土體邊坡的穩定性計算結果

2.4 H高速公路的邊坡頂部土體斜坡整體穩定性分析

H高速公路的邊坡頂部土體斜坡整體穩定性和土體邊坡的穩定性存在著一定的區別，因此我們要對H高速公路的邊坡頂部土體斜坡整體穩定性進行進一步的深入分析。具體來講，我們要根據調查和探井，對邊坡頂部整個斜坡土體目前的基本狀態進行考察。在降雨條件下，H高速公路的邊坡頂部土體斜坡可能會沿著風化比較嚴重的巖體頂面發生位移和滑動，為此我們要將H高速公路的邊坡頂部土體斜坡和風化比較嚴重的巖體頂面的接觸部位當做前緣剪出口邊界，最后采用不平衡傳遞系數法對對土體斜坡整體穩定性進行深入分析和研究。在對H高速公路的邊坡頂部土體斜坡整體穩定性進行工況計算的實際過程中，我們也要特別注意計算該地區的地震基本烈度，正常工況是指高速公路處于天然狀態的工況；非正常工況是指高速公路處于降雨狀態下的工況。H高速公路的邊坡頂部土體斜坡整體穩定性計算的最終結果如表3所示。

表3 H高速公路的邊坡頂部土體斜坡整體穩定性計算結果

3 結語

綜上所述，如果速公路的邊坡上部的土體遭遇了較大的降雨，那么地表水可以通過大量的縫隙滲透到巖體內部，高速公路的邊坡會進入一種飽水狀態，在飽水狀態下邊坡土體的重量會明顯加大，這樣就使得土體的抗剪強度大大降低，導致其穩定性下降。通過上述的分析和計算，我們可以得出H高速公路邊坡地質條件復雜，巖體相對穩定，但是土體穩定性較差，在具體的施工過程中，很容易出現位移和滑動，從而使得H高速公路邊坡的穩定性大大降低。另外，H高速公路邊坡的部分巖體風化比較嚴重，因此在施工的具體過程中我們設置了抗滑樁，但是支擋的效果并不是很好，不能夠在根本上解決H高速公路邊坡的長期穩定性。而且，在高速公路邊坡的實際治理過程中，我們要對從多個角度出發，對施工的科學性、合理性和經濟性等因素進行全面考慮，樹立正確的治理原則，采取正確的治理措施。具體來講，我們可以對坡面發生嚴重變形的土體進行清除，然后在邊坡頂部設置抗滑樁板墻支擋，并搞好綠化工作，減少地表水的下滲，從而有效維護高速公路邊坡的穩定性。

[1]成湘偉，劉志堯，周蕾，劉慧林，劉敬勇.高速公路邊坡穩定性分析及防護措施初探[J].地質裝備，2009，01：37～40.

[2]李欣權，張海龍.基于多級模糊綜合評判法的高速公路邊坡穩定性分析研究[J].科技信息，2009，12：607+604.

[3]馮磊，韓飛，梁棟.基于有限差分強度折減法的黃延高速公路邊坡穩定性分析[J].華北水利水電學院學報，2009，03：86～88.

U416.1+4

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1004-7344（2016）01-0128-02

2015-12-20