高边坡设计问题及改进措施

高边坡设计问题及改进措施

张晓东

安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司 安徽合肥230088

摘要：高边坡是导致多种地质灾害与工程事故发生的主要原因之一，因此在地质工程、公路建设等领域备受关注。在近些年来的研究中，我国已经掌握了较多高边坡的防治方法，积累了较多的成功经验，在高边坡加固治理中取得了很大的成效。但总的来说，高边坡设计与加固工作会涉及较多的专业知识且会受到多种因素的影响，这加大了高边坡设计与加固的难度。基于此，文章首先分析了高边坡失稳的主要原因，然后提出了具体的设计方法及加固措施，以供参考。

关键词：高边坡；失稳原因；加固措施

1边坡失稳原因分析

造成边坡失稳的原因有很多，大部分与当地的地质条件、地形地貌有很大的关系，其中最为主要的有以下几点：（1）边坡的岩石节理较为发育，同时又受到风化作用的影响，进而造成岩石的强度随着时间大大降低，各项物理力学指标均明显下降，待到指标均降低到维持边坡稳定的最低水平，而造成边坡的失稳。（2）在滑坡地段，未能对岩土体的各项性质进行深入的分析，在设计的过程中依旧采用较大的坡比，而在施工的过程中也未能根据现场的实际状况而及时地进行调整，依旧按照原来的设计标准进行开挖，因而并不能保证边坡自身的稳定性。（3）在边坡开挖完成之后，并未及时采取相应的有效保护措施，导致边坡上的岩土体长期暴露，经受阳光和雨水的长期风化和冲刷，使得岩土体的各项参数下降，坡体失稳。（4）山区的降雨量较大，雨水可以沿着边坡的表面渗入边坡内部。岩土体受到孔隙水的影响，降低了岩土体的强度参数，增大了边坡的下滑力，降低了稳定性，岩土体也发生了软化，降低了边坡的抗滑力。

2高边坡的加固设计原则与方法

2.1地质勘察

地质勘察是高边坡设计的基础，必须通过岩土工程的特性来分析。主要研究内容如下：测量高边坡的坡向及高度。对不同部位、坡率和土壤进行测试，测量坡面植被的分布特征。在河流或山坡上，应结合河流和帆船的分布密度、切割深度和稳定性进行同步测量。边坡线的位置和方向是以人工边坡的形式确定的，其稳定性也是如此。应特别注意斜坡段的地层、岩性和风化程度。按照边坡中软弱夹层和接触面的位置，确定夹层、接触面和开挖面的关系。按照其具体位置、产状及发育程度，对其地质构造进行探讨，结合边坡长度和结构填筑条件，确定高边坡开挖的具体方案，分析高边坡变形的时间、成因、分布及变化过程，并采取有效措施。

2.2高边坡的加固设计原则

在确定高边坡的加固设计方案时，要重点做好坡面变形的加固设计，分成不同的类型去考虑。在没有经过风化的岩体中，如果岩面喷浆可以得到防护，则高边坡的坡率要控制在0.25~0.5；如果岩体存在微风化问题，则可以考虑开展挂网喷浆的防护，将高边坡的坡率控制在0.25~0.5；若岩体的风化程度较高，则可以考虑使用护面墙这一种防护方式，将高边坡的坡率控制在0.5~0.75，并且可以使用草皮或者岩面的植物来进行防护；如果岩体的风化程度较为严重，则可以使用加厚的拱型骨架来加以防护，将高边坡的坡率控制在0.75~1.0，还可以考虑使用草皮和三维网的植物来防护。除此之外，在高边坡的加固设计中，还需要严格遵循一点原则，即“固脚强腰”。在固脚处理中，要有效控制高边坡整体稳定性，而潜在滑面基本位于坡体的下部，通过将加固部位设置在此处可以起到最大限度的支挡作用，同时可以明确潜在滑面位置，对提升整个高边坡稳定性有十分大的裨益。在强腰处理中，为最大限度地防止高边坡的部位出现失稳问题，需要在高边边坡的中部进行支挡加固。需要特别注意一点，在采取支挡加固措施时要充分了解高边坡上部的边坡稳定性，考虑整个高边坡的局部稳定性。分层加固也是高边坡加固处理中应该重点做好的一项工作，设计人员需要结合实际情况将高边坡的潜在滑体分为三个层次，即浅层、中层和深层。在实际加固处理时，要考虑不同层之间的加固因素，确保各层之间可以相互协调，有效确保各级边坡在加固处理后可以达到预期设计要求。在长期的实践过程中发现，在高边坡加固处理中通过严格执行“固脚强腰”和分层加固这样的原则，高边坡稳定性可以大大提升，应用优势十分显著，可以大范围推广应用。

2.3高边坡的加固设计方法

对高边坡的加固工作来说，在确定设计方法时要考虑高边坡稳定性和等级标准，并对多种设计方法加以评选，最终确定出加固设计方法。对高边坡加固来说，需要进行动态的设计加固，边坡安全系数要始终控制在1.2以上，不需要进行加固支挡，此时高边坡的坡体可以保持稳定。而对不稳定的高边坡来说，其边坡安全系数不足1.0时则需要进行支挡的加固施工，也可以考虑使用放缓边坡坡率的方式。除此之外，为了更好地提升高边坡的稳定性，可以将支挡加固方式与边坡放缓方式结合起来，确保边坡安全系数可以在1.2以上。如果在高边坡的加固设计过程中发现稳定性不足，边坡安全系数在1.0~1.2，虽然不使用支挡方式和加固方式均可以保证高边坡的稳定性，但需要注意一些风险因素的影响。因此，在处理这一种情况时，尽量去进行支挡和加固，始终将边坡安全系数控制在1.2以上。

3边坡加固措施

3.1锚喷加固技术

对边坡进行锚喷加固，对落石进行拦截。边坡失稳与土质强度、间隔有关，可采取锚杆、灌浆的方式加固，采用较多的是锚喷支护，这种方法不但可以增强边坡的稳定性，且在遭遇突发大规模崩塌时可有效减少崩塌面积。电渗、注浆、动力固结也是常用的加固方法，这些方法可以加密土层，改变土质强度，从而增强边坡稳定性。此外，对于经常出现边坡落石的公路，也可在失稳区域拦截，针对失稳地点分析翻滚、弹跳等问题，并通过拦石墙、金属网、落石槽等设施减少落石的危害。

3.2土钉墙锚固技术

该方式借助砂浆锚杆，通过喷射混凝土的方式进行施工，以达到边坡稳定效果。在具体施工阶段，要按从上到下的顺序开展，结合施工流程，充分喷射混凝土，并与砂浆锚杆充分结合，实现彻底填充，这样不仅增强了边坡的凝聚性，还保证了其稳定性。施工阶段应全面控制好坡面水分，避免水分过多影响施工质量，在施工结束后，也要重视加强边坡结构的管理。

3.3重力式挡土墙技术

所谓重力式挡土墙，即是利用了重力的作用，对项目边坡内部土质起到抵挡的作用，以此来确保边坡结构的稳定。重力式挡土墙施工便利，成本相对较低，故而该技术是一种常用的边坡施工方式。但重力式挡土墙是依靠重力来达到固定的效果，所以在一部分规模较大的边坡固定施工中难以发挥出原有的功能。所以，重力式挡土墙应当主要运用于中小型的边坡中，凭借就地取材的优势以及简便的施工流程，达到控制边坡稳定性的目标。从不同挡土墙形式的角度来看，此项技术的边坡固定方法主要包括了直立式、仰斜式、俯斜式以及衡量式这几种，而在不同形式下，采用哪种方法均是根据施工环境和条件来进行选择，同时还要多方面考虑地形和地质等因素，灵活选出最佳施工方案。

结语

综上所述，高边坡设计对公路工程的建设有着十分重要的影响。在设计的过程中，应当充分了解地质情况，分析高边坡的稳定性。然后，依据相关的技术数据对高边坡进行设计。如此，高边坡勘察设计才能够准确完整，能有效减少施工的浪费，为工程的顺利完工奠定良好基础。

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