路基邊坡穩定性的影響因素分析

林正根

(湖南省核工業地質局三一一大隊，湖南 岳陽 414100)

1 威脅路基邊坡工程結構穩定性的條件

1.1 坡度

路基邊坡位置，坡度大小的計算結果為函數正切值，計算方法為：坡度=坡高/坡寬。由此可知：如若坡度值較小，有可能是坡高值較小、坡寬值較大，以此保障路基邊坡設計效果，有助于提升邊坡結構平穩性。然而，坡度值較小對工程建設提出了較高要求，加大了土方工程建設量，增加了挖土量的同時，相應增加了填土量，由此消耗了一定數量的工程時間成本。工程建設時間成本、工程建設資金消耗情況，均作為交通工程施工管控的關鍵因素。一般情況下，以成本管理思想為出發點時，將會適當抬高路基坡度，以此壓縮工程建設量，提升工程建設效率。較高的路基坡度，對路基邊坡工程結構平穩性，帶來了一定威脅。

1.2 客觀環境

工程結構中如若含有較高的水分，將會降低路基邊坡結構的整體性能。因此，滲水問題成為削弱路基邊坡工程結構平穩性的關鍵因素。在路基工程建設期間，應加強土質含水量控制。同時，應對工程所在區域的雨季天氣，應加強防水管理。由于土層結構中水含量增加時，將會相應增加土體密度，由此提升了土體自身質量，由此降低了土層間的摩擦指數，甚至會引發土體間發生結構斷裂現象，嚴重時形成邊坡滑坡品質問題。

1.3 人為因素

在路基邊坡工程結構性能的干擾條件中，人為因素主要表現為：設計方案不合理、工程建設人員專業性不強。設計方案中，如若未能全面考量邊坡問題，或者在設計方案中，存在設計不合理的情況，將會為路基邊坡安全性保障帶來一定威脅。同時，如若施工人員專業性不強，在工程建設期間，未能有序遵循方案內容完成建設，甚至存在施工違規問題，將會增加路基邊坡安全隱患，為路基邊坡工程結構失穩現象發生增加了可能性。

2 路基邊坡工程結構平穩性的保證措施

2.1 提升排水有效性

工程建設單位，在路基邊坡建設前期，應有序完成工程區域土層含水量觀測工作，必要時配合含水量統計工作，便于在工程建設期間，加強土質含水量控制效果。路基工程建設期間，如若恰逢雨季，應針對雨季氣候，開展專項工程建設方案設計，以此減少雨水對邊坡工程性能產生的負面影響。工程建設期間，如若發現路基邊坡土層結構中積存大量水分，應積極開展主動排水工作，以此加強邊坡土層水分的控制效果，減少滑坡問題發生。土層水分監測、主動排水兩種措施，能夠提升工程建設的排水有效性，保障路基邊坡工程建設的平穩性。

2.2 保障設計方案品質

加強人為因素控制，應分別從設計方案、施工人員專業性兩個方面開展工作。設計人員應全面考察、準確記錄工程建設所在區域的環境情況，繼而對所統計的數據開展有效分析，保障設計方案合理性。同時，全面建設施工人員專業性，使其工程建設技能，能夠順應工程建設的各項需求。在設計方案、人員專業性獲得保障的基礎上，制定工程安全保護的應急預案，應對突發性工程品質損壞問題，及時采取應急措施，減少工程損失。

2.3 有序落實工程建設管理工作

在建設路基邊坡工程期間，施工單位應保障工程方案的周密性，以此提升路基邊坡工程建設能力。與此同時，在設計方案合理性的基礎上，有序開展工程管理工作，以此提升工程建設效率。在工程管理中，對邊坡施工材料、施工參數控制等，均應嚴格落實管理工作，必要時對工程人員開展施工模擬練習，以此保障施工人員操作熟練性，減少路基邊坡工程品質問題。

2.4 提升荷載優化性

加強荷載控制，能夠有效提升滑坡問題控制效果，切實保障路基邊坡工程結構平穩性。提升荷載優化性的有效措施為：加強路基邊坡土體量控制，增強荷載控制，保障減載優化的科學性，維護工程結構性能。

2.5 全面開展綠化建設

綠化工程，作為邊坡工程結構平穩性的關鍵保障措施，能夠有效平衡邊坡土體結構中的含水比例，加強土體資源保護。綠化措施提升邊坡整體結構性能的同時，為交通工程營建了綠植風景，具有一定觀賞性，值得在交通工程建設領域中推廣。

3 路基邊坡工程結構平穩性干擾條件的計算方法

3.1 計算參數

以某高速公路為計算研究視角，設定路基頗高為H，參數為10 m，路基底基層為巖石，此基層粘聚力設為c，參數為100 kPa，設定基層內部的摩擦角為g=35°，基層重度參數l1=24 kN/m3。同時，巖石土層與地面水平面形成夾角為b=10°。在基層上方所填筑的土層，其重度參數l2=18 kN/m3。同時填筑土層粘聚力c2、摩擦角g2、坡比i2為計算變量，坡比i2參數取值有四種情況：其一為1∶2、其二為1∶1.75、其三為1∶1.5、其四為1∶1.25。此工程邊坡土層參數如表1所示。

表1 工程邊坡土層參數

如圖1所示，是工程邊坡剖面計算分析示意圖。

圖1 路基邊坡剖面計算分析示意圖

在計算分析時，采取理正邊坡平穩性的通用計算形式，融合圓弧滑動計算思想，確定滑裂面計算形狀，變量參數以c2、g2、i2為主。在確定圓弧平穩性時，采取簡化的Bishop分析方法，考量在無地震外界因素影響情況下，土條寬度設定為0.2，圓心步長參數、半徑參數均設為0.5，土坡平穩結構安全系數設定為f。

式中：f表示土坡平穩結構安全系數，tf表示路基邊坡剖面的抗剪能力，T0表示路基路基邊坡剖面的實際剪應力。

3.2 計算結果

在理正分析作用下，獲取了邊坡工程結構平穩性安全狀態時各變量取值情況，以此為路基邊坡工程建設提供有效參考依據，各變量取值方案如表2所示。

3.3 計算分析

(1)由表2可知：在分析路基邊坡工程結構平穩性時，運行理正軟件時發現：當頗高H為10 m、坡角度b為10°、地基屬性穩定時，工程結構安全系數f不小于1.3時，邊坡結構性能的主要影響變量為坡比i2值、工程結構內部摩擦角g2值、填土屬性粘聚力c2值。

表2 邊坡工程結構安全系數為f=1.3時，

(2)當路基土層為無粘性土質時，路基邊坡整體結構性能的關鍵性影響因素為：坡比值、工程內部的摩擦角度值。如若坡比值固定，影響因素為工程內部的摩擦角度值。在路基坡比值逐級增大時，路基邊坡整體結構性能的維護方法，是增加所填筑土層的內摩擦角度值，以此減少坡比值較高帶來的失穩問題。

(3)當若填土層土質為粘性土時，當路基頗高10 m、坡角10°兩個條件固定時，同時保障路基邊坡整體結構性能處于安全狀態，即保障土坡平穩結構安全系數f參數不小于1.3。此時邊坡性能影響條件包括坡比值、土層摩擦角度值、土層粘聚力。當坡比值有所增加時，邊坡整體狀態表現為陡峭，如若土層摩擦角度值有所減少，應土層粘聚力應有所增加，以此保障邊坡整體性能。如若土層結構摩擦角度值有所增加，應相應減少土質粘聚力參數值，以此抵消邊坡失穩問題，保障路基邊坡整體性能。

3.4 路基邊坡工程結構平穩性的安全保障建議

有序完成工程參數確定。在交通工程安全性能保障期間，應保障邊坡工程參數設計的科學性，以理正軟件分析結果為參考依據，加強土層性能確定，有效完成摩擦角、粘聚力、坡比參數的設計，為邊坡性能提供技術保障。

建設工程安全應急預案。加強設計方案合理性，保證工程施工人員專業性，建立各部門高效溝通機制，制定可操作的工程安全應急預案，以此最大程度地減少工程安全問題，徹底消除邊坡滑坡事件，提升工程建設整體品質，保障邊坡結構整體穩定性，為人們交通出行增添安全保障，發揮路基邊坡工程建設價值。

4 結 論

綜上所述，在交通工程建設期間，加強邊坡工程結構處理，能夠切實保障工程建設的整體安全性，規避邊坡滑坡問題。因此，在工程設計方案規劃、工程建設管理等工作中，有效開展邊坡防護工作，以此提升邊坡質量保障的有效性，提升路基邊坡整體結構的平穩性，以此為人們構建安全的交通環境，減少交通事故發生。