高边坡设计论文范文

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2重点高边坡稳定性评价及支护优化设计

2.1基于过程模拟与控制的高边坡稳定性评价及灾害控制方法研究

高边坡岩土体具有地质体所具备的地质过程特性，对岩石进行的高边坡稳定性评价的主要目的就是对边坡变形破坏的过程以及机制进行阐述，并且基于地心力学来对问题进行刻画，实际上这种对岩石高边坡进行的稳定性评价更具体说来应该是一个变形稳定性的问题。对变形稳定性的分析是指对高边坡的变形以及相关的破坏情况、破坏机制进行研究，并且结合数学、力学以及计算机技术，利用数值模拟的方法来对边坡变形的过程进行模拟演示，并且对变形过程进行控制，基于这种模拟研究的结果对边坡的稳定性进行相关评价。变形稳定性分析的过程是在对应力环境、变形特征、破坏模式、潜在滑面位置进行模拟分析的基础上进行的，但目前对于稳定性系数以及推力值的估计还缺乏足够的理论支持，没有形成一个成熟、准确的计算方法。

2.2重点高边坡稳定性评价

对需要重点进行研究的边坡要随时进行施工跟踪，要注意对实际施工中遇到的岩体结构以及边坡变形的情况进行足够精确、细致的描述，并且要积极收集边坡以及施工过程中的反馈信息，对具体的坡体情况进行分析，根据上述资料以及研究分析，来建立相应的地质模型来反映控制性结构面空间展布特征，并且要根据具体边坡结构的实际特征来进行计算方法的选择，用来研究边坡变形的破坏模式以及稳定性情况。土质边坡、散体结构以及破裂结构边坡的稳定性大多都会受到最大剪应力面的控制，因此，对这类边坡的边坡开挖过程进行研究分析，就要在对潜在滑动面的位置的判断基础之上进行，并且根据强度稳定性分析来对相应的边坡稳定性进行评价，为支护设计的优化提高有效的参数。

2.3重点高边坡支护优化设计

在对边坡支护进行优化中，要由对变形破坏的过程进行模拟来研究边坡开挖过程的不同变形阶段，由地质体所处的演化阶段以及变形破坏机制来对支护方案进行筛选，要按照具体的规范标准来进行静力学设计，要按照数值模拟的结果来研究地质体以及治理工程结构之间的相互作用，并由此来进行方案的优化设计。高边坡优化设计要建立在精准的地质模型的基础上，利用控制过程技术来完成，而且还需要特别关注边坡的稳定性评价，根据原有的设计方案进行改进。边坡优化要注意变形控制以及灾害控制，要将采用适宜的支护措施来是变形控制在允许范围之内，要结合反馈信息以及稳定性分析结果来进行有针对性的优化。

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【Abstract】The reasonable determination of sliding surface is vital to the successful treatment of slope， especially to heterogeneous rocky slope which are more than 30 meters high. Such slope's sliding surface are usually made of several long broken lines，it's difficult to determine the potential sliding surface by exploratory methods.In practice，the orientation of sliding surface are usually assumed based on actual geological and prospecting data.Some possible miscalculation may reault in hidden danger.This paper introduces some thoughts on the reasonable determination of sliding surface in heterogeneous rocky slope treatment on the basis of living example for the referance to relevant people.

【Key words】Sliding surface；Heterogeneous rocky slope；Slide slope

1. 引言

滑动面是边坡岩土体在一定的边界条件下形成的，随着外部边界条件的变化，滑动面也会相应的变化，边坡治理中滑动面分为已发生的滑动面和潜在的滑动面。目前滑坡处理广泛采用的参数反演法 [1] [2] [3]、折减法 [4]、不平衡推力法 [5] [6]，都是基于滑动面确定的前提下进行的，目前仅土质边坡的圆弧滑动面可采用SLOPE/W法 [7]搜索确定，而对于大于30米的非均质岩质边坡潜在滑动面的客观确定鲜有提及，本文从治理边坡实例出发，探讨一下非均质岩质边坡潜在滑动面合理确定。

2. 边坡工程地质概况

（1）以黟（县）-七（都）K3+394～+462段高边坡位于路线右侧，最大坡高67m。边坡地貌单元属低山剥蚀地貌，地势陡峻，地形坡度在40～60°之间，上陡下缓。该处地层岩性主要为牛屋组（Pt2n）板岩，风化强烈，板理及裂隙发育，岩石破碎，薄层状构造，强风化层岩芯呈碎块～片状，碎块状镶嵌结构，层厚2.40～13.20m；中等风化岩芯呈块状～短柱状，地层产状195°∠70°，属中硬岩，表层为松散碎石混粉土，碎石含量可占50～70%，粉土可塑状态，该层厚1.6～6.2m，如图1所示。

（2）该边坡原设计为矮挡墙支护，运营一年多，于二00八年五月中旬产生滑坡滑体厚度1.60～6.20m，体积约为10000m3，滑坡体主要为碎石土，其中碎石占60%，低液限粘土占40%。滑坡堆积体及滑坡后缘坡体均存在进一步滑动的危险性，属活滑坡。

3. 边坡稳定性分析与评价

根据边坡勘察资料，本次滑坡沿风化接触面形成的浅层滑坡，滑坡体为松散碎石混粉土，坡面雨水下渗通道良好，在雨水作用物理力学性质软化明显，在不利条件下，会诱发更大的滑坡，需及时治理。

3.1设计参数的选取。根据勘察资料正常工况下：重度取为20.5KN/m3，c为18KPa，为21°；根据滑坡带物质组成在暴雨工况下，碎石粉土：重度取为22.5KN/m3，c为6KPa，为21°；强风化板岩：重度取为24KN/m3，c为50KPa，为21。

3.2模型的建立。 根据已经产生滑坡的形态、地貌及坡体的工程地质特性，为了增加下部坡体的稳定性，确定第一级为原挡墙+坡率为1：1.75、高度为5米的人工边坡，第二、三级坡坡率1：1，高度为8米，第四～六级为1：1，高度为10米，第七级为1：0.5，高度为10～12米，每级边坡设2.0米宽的平台，进行刷坡，最大坡高为67米，如图2。

3.3剩余推力计算。

图1地质剖面图 3.3.1刷方减载后，边界条件发生变化后，滑动面随之发生变化。由于第三级边坡开挖边坡全部 进入强风化板岩中，为此我们将滑坡体分为上下两个不稳定体，形成两个滑动面。

3.3.2依据暴雨工况下的物理力学参数，根据勘察资料确定的已发生滑坡的滑动面，当稳定安全系数为1.2时 [8]，采用不平衡推力法：

Ti=FsWi sina i+ψiT i-1 -W i- cosa i tanφi-ciLi

ψi= cos（a i-1- a i ）-sin（a i-1- a i ） tanφi （1）

ψi为传递系数

3.3.3上部碎石粉土不稳定体的剩余下滑力为590KN/m，此外我们对于强风化板岩可能出现的深层滑动进行计算，如图2所示，对应潜在滑面2的剩余下滑力为80KN/m；对应潜在滑面3的剩余下滑力为100KN/m；对应潜在滑面3、4结合的剩余下滑力为330KN/m；对应潜在滑面4的剩余下滑力为510KN/m；可见强风化板岩中，在固定的边界条件下，只有滑面4的形态接近客观的潜在的滑动面，基于此，不断微调滑面4的形态，直至找出最大的剩余下滑力，本次边坡治理采用滑面1、4对应的剩余下滑力，进行边坡处置。

图2潜在滑面搜索过程及边坡治理图3.4边坡治理。

（1）上部不稳定体中，由于滑面1较陡，抗滑桩效果甚微，滑坡体会从抗滑桩顶滑出，滑面4较厚，锚杆无法进入稳定地层，基于上述因素，本次边坡治理采用锚索方案：

（2）对应滑面1的下滑力，第4、5、6级边坡采用预应力锚索框架，根据间距、排数、倾角，每个锚索的设计抗拔力至少要达到25吨，根据勘察资料所提供的锚固体与岩石的锚固强度，所需的锚固段长度在13米左右，初定锚索总长度17米，但对于深层潜在滑动面4的剩余下滑力而言，其锚固长度需大于9.5米，自由端为10米，锚索总长至少需要19.5米，可见，仅按照滑面1来治理边坡，本边坡深层滑动的需要无法满足，无法从整体上保证边坡的稳定，给工程带来隐患。

（3）考虑岩体风化界限的不确定性，结合计算情况，确定本边坡的治理方案为：第四到六级坡均采用锚索框架，每片框架由三根竖肋和三道横梁连接而成，在节点处设置锚索锁固，每束锚索由3根15.24钢筋制成，设计荷载280KN，张拉锁定荷载300KN，对应滑动面1而言，第五、六级锚索设计长度20m，锚固段长度15米，第四级锚索设计长度17m，锚固段长度12米。本边坡经过6年多的运营检验，稳定性良好。

4. 结束语

（1）滑动面不是一成不变的，而是随着岩土体边界条件的变化而改变。

（2）对于一个高边坡来讲，其潜在的滑动面很多 [9]，因此，高边坡治理必须考虑深层潜在滑动面的稳定性，对于强风化破碎岩体的潜在滑动面，必须在一定的边界条件下，多次模拟形态，找出规律，最终找到最危险的潜在滑动面，从已经产生的滑动面、最危险的潜在滑动面两方面出发，进行边坡的治理，做到一次根治，不留后患。

参考文献

[1]龚玉锋、周创兵、梁轶等.参数反演在岩质高边坡变形与稳定分析中的应用[J].岩土力学，2002，（05）：570～574.

[2]孙志斌.边坡稳定性上限分析方法及参数反演研究.中南大学博士论文.2013.

[3]鲁志强.岩质高边坡稳定性设置模拟岩体力学参数反分析.武汉理工大学硕士论文.2009.

[4]陈国庆、黄润秋、石豫川等.基于动态和整体强度折减法的边坡稳定性分析[J].岩石力学与工程学报，2014，（02）：243～256.

[5]时卫民、郑颖人、唐伯明等.边坡稳定不平衡推力法的精度分析及其使用条件[J].岩土工程学报，2004，（03）：313～317.

[6]张月英. 基于改进不平衡模式的边坡稳定性分析及程序实现.湖南大学硕士论文，2007.

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中图分类号：U213.1 文献标识码：A 文章编号：

一、前言

在公路工程施工中，路基是一个十分重要的方面，其对公路工程的质量具有十分重要的影响。通过加强对公路路基边坡防护的研究，可以有效的提高公路路基的施工质量，确保公路路基的安全性和可靠性。在对公路路基边坡防护的研究过程中，一定要考虑到影响边坡失稳的因素，从而对症下药，解决边坡的治理问题。因此，笔者根据自己的施工经验和研究，从公路路基边坡失稳的因素出发，研究边坡防护的原则以及具体的措施，希望对相关的领域的研究提供借鉴。

二、公路路基边坡失稳的因素分析

1、公路建设的土石方工程阶段是破坏原地貌植被、弃土、弃石的集中时期，工程用土范围内原地表植被所具有的水土保持功能迅速降低或丧失，并为水土流失发生、发展提供了大量易冲蚀的松散堆积物。路基边坡开挖、填筑使原有地表植被被破坏．形成大面积坡面．表土层抗蚀能力减弱．水土流失加剧．从而导致边坡失稳的机率增大。

2、设计中对滑坡路段岩士性质认识不足，设计边坡率过陡。施工中未根据实际情况采取相应措施，堑坡仍按原设计坡率开挖，边坡过高过陡，难以保证自身稳定。边坡开挖后，未及时进行防护，长时间暴露在大气中，致使风化、冲刷严重。

三、公路路基边坡防护原则分析

1．在公路路基边坡防护过程中 ，要坚持从工程地段的地质地貌条件出发，加强对滑坡做出科学合理的定性评价，在此过中，再辅之以定量评价。

2．要坚持技术原则和经济原则的统一性。在进行边坡防护过程中，要从本地的地形地貌地质条件族从科学的分析，并对各种地质地貌做出合理的利用，因地制宜，采取有效的控制措施，如此，可以让工程治理更为稳定，且一定程度上减低了工程的成本。

3．在进行边坡防护过程中，要确保工程的安全性，实施安全作业管理。要在综合考虑地震条件，地下水位等多方面的条件下，做出科学合理的设计，并严格计算整个工程的安全系数。

四、公路路基边坡防护技术分析

1、锚固洞

在加固高边坡时，锚固洞加固技术是一种较为常见而且有效的方法，在施工时应该按照由内而外、自上而下、逐层加固的方式进行。处于同一结构面的锚固洞应该采取跳洞开挖的施工方式，从而降低由于抗滑力的减少而影响高边坡的稳定性。此外，锚固洞自身具备一定的倾斜度，从而有效的避免了混凝土与洞壁之间结合不实的现象。

2、混凝土挡墙

在高边坡加固中，混凝土挡墙是一种比较常见的施工方式，这种方法能够很好的改善滑坡体的受力失衡问题，进而使得滑坡体变形得到很好的控制。通

常这种施工方式具有结构简单易于操作且迅速起到相应的稳定高边坡结构的优点。在进行混凝土挡墙的设计时，应该充分考虑滑面的形状以及位置，从而选择适合的挡墙基础砌筑深度，此外，挡墙后面应该设计必要的泄水孔，从而有效的减少静水压力以及水的浸泡腐蚀。

3、植物防护措施

植物防护以成活的植物作为路基防护的材料，通过植物的叶、茎和根系与被保护土体的共同作用，在拟保护的路基部位，形成有生命的保护层；是一种积极、有生命的防护措施。采用铺草皮、种草形式，利用植被对边坡的覆盖作用、植物根系对边坡的加固作用，保护路基边坡免受降水和地表径流的冲刷。植物防护应根据当地土质、含水量等因素，选用易于成活、便于养护、经济的植物类种。植物覆盖对地表径流和水土冲刷有极大减缓作用。植被根系能与土层密切结合，盘根错节，使地表层土壤形成不同深度牢固的稳定层，从而有效地稳定土层，阻挡冲刷和坍塌。

4、地下排水

（一）渗沟: 渗沟对排水路基边坡下渗水、裂隙水具有显著效果，也可降低路基两侧的地下水位。

（二）支撑式渗沟: 支撑式渗沟主要设计在路基边坡体裂隙水发育明显，且出现多个渗出点，往以带状、面状发育的坡面，由于其水富丰、分布分散，通过设置“Y”型支撑式渗沟，可有效收集边坡一定范围的渗水，并及时排出，对保证边坡稳定、保持边坡体强度具有一定作用，从而保证边坡稳定。

（三）倾斜式排水管: 在多雨地区，往往边坡水在一定的深度内大范围分布，若不及时排水，长期储存在路基边坡体内，影响边坡体的岩、土强度，不利于边坡稳定，该情况下，可通过设置深层的带孔排水管，必要式可采用上下交错布设，可有克服支撑渗沟深度不足的缺点，将深层水排水。

（四）大孔径排水管( 沟) : 该种情况多用于泉眼式渗水，在多雨地区，部分泉眼雨季水量较大，采用倾斜式排水孔很难及时排除水流，往往造成边坡明显的冲刷。这种情况下采用加大孔径的混凝土排水管( 沟) 具有较为明显效果。

五、结束语

综上所述，加强对边坡稳定性的定量定性分析，加强边坡的预防治理工作，已经是整个公路建设施工，养护中的重要环节，在整个交通网络建设中得到了更多的关注。对于公路路基的边坡，一定要采取有效的处理措施，不断采用先进技术和机械设备，预防边坡的出现，提高边坡的防护水平，保证整个公路建设的质量，促进我国公路建设的健康快速发展。

参考文献：

[1] 楚笑红,解来承.浅谈水利水电工程高边坡加固治理措施[J]. 中国新技术新产品. 2011(03)

[2] 刘克伟.水利水电工程高边坡的治理与加固探讨[J]. 中国房地产业. 2011(03)

[3] 雷蕾,谢新生.竹寿水库泄洪隧洞进口高边坡加固方案研究[J]. 陕西水利. 2011(06)

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1概述

尤溪口车站是外洋至福州铁路电气化工程的一个新建车站，2000年开工建设，2001年竣工。车站位于尤溪口水库北岸山坡，线路右临水库，左侧穿越山坡，山体自然坡度35“左右，相对高差160m。车站的重点工程是三段高边坡的开挖和边坡支护，长度分别为238. 00 m， 227. 00 m和227. 14 m，边坡最大高度60 m，挖方数量大，支挡防护工程艰巨。车站施工图设计于1999年8月完成。在施工过程中，针对岩体高边坡工程的特点，根据实际开挖揭示的地质情况，进行动态设计，及时修改设计和施工方案，确保了工程的安全稳定和车站的竣工通车。

2地质概况

地面植被较茂密，表层有厚度约3m的坡残积粘性土，基岩主要为古生代变质岩—石英云母片岩。岩体受构造影响强烈，构造节理发育，有的节理面可见擦痕和硅化面，岩块上可见强烈的小褶皱和节理切割错断迹象，岩体风化带和风化节理很发育，全风化带厚5一10 m左右，下部为中等风化带。边坡岩体被结构面切割成碎石状和块状。岩体主要节理有5组，节理产状:1200乙450一600;3300乙650; 1950乙35“一580; 2400乙650;1700乙630。

片理产状:800一95“乙29“一450

线路走向边坡倾向2020

由边坡与岩体结构面的关系可知，不利于边坡稳定的结构面主要有三组，即:2400乙650; 1700

乙630;195乙35一5800

路堑挖方深度内无地下水，但降雨时，由于岩体节理发育，开挖裸露后，成为雨水人渗的路径，降雨期会出现临时性裂隙含水现象，因而影响边坡岩体的稳定。

3施工过程中的动态设计

(1)车站路堑高边坡地段的施工图设计，是1999年8月完成的，设计方案为15 m高挡墙，上接1一3级(1520m)的高护墙，护墙坡率为1:0.5，1:0. 75和1:1。

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依据该高速公路施工现场实际呈现出的地质状况分析来看，其设计要求的边坡顶部台阶位置，要想有效的维护其所存在的边坡结构，就必须要使用锚杆喷射混凝土的支护措施，才能够达到支护稳定的效果，而其他部分的台阶，则可以使用锚杆喷射混凝土加锚索支护的方式来维持其稳定。下文主要针对锚喷支护技术在深挖方边坡防护工程中的应用进行了全面详细的探讨。

1.设计参数

（1）锚杆设计深度4.6m，锚杆孔径060mm。锚杆杆体为22mm钢筋，长4.58m。杆体里端距孔底100mm。锚杆间距1.5m>1.5m，按梅花状布置。注浆采用水灰比为0.5的素水泥浆。

（2）C20喷射混凝土厚100mm，表面彩喷以绿色为主，喷出与周围环境相协调的图案。

（3）6@250mm>250mm钢筋网片。

（4）泄水孔按2.5m>2.5m孔距呈梅花形布置，孔径60mm。

（5）每隔10m设一道伸缩缝，宽度为20mm，内填沥青麻丝。

（6）坡顶做5m宽锚喷段，顶端为截水沟；中间平台做2m宽锚喷段。

2.原材料及配合比

采用42.5R普通硅酸盐水泥；细度模数为2.98的坚硬耐久的中砂；粒径5～10mm连续级配碎石；洁净河水。喷射混凝土的配合比经试验确定。

3.施工工艺

边坡锚喷支护施工工艺，所涉及到的具体施工流程有以下几个：①依照工程计划进行边坡开挖工作；②进行施工脚手架搭设；③针对开挖完成的边坡进行初步的清理，必然出现易松动的石块；④进行第一层混凝土的锚喷工作；⑤锚杆孔洞钻孔；⑥孔洞注入浆液，并且保证注浆的合格性；⑦进行锚杆插入；⑧挂设锚索网；⑨针对泄水孔进行埋设；⑩进行第二层混凝土锚喷工作。

3.1边坡开挖

直接通过开挖效率较高的我挖土机，来从下层开始挖掘，直到最终挖至计划高度。为了能够使得边坡本身的稳定性有所保障，其10m高度的边坡，应当要分两次进行开挖，促使边坡稳定性有所提升。也就是在第一次完成了5m高度的开挖之后，等到边坡的防护工作完成之后，再进行最下面5m高度的边坡开挖，从而形成相应的边坡防护体系，同时还有着极高的稳定性。

3.2搭设脚手架

使用双排形式的脚手架进行搭设，要保证使用3.5mm×0.48mm规格的焊接钢管进行。立杆本身的间距位置，应当要和横杆之间的高度，保持2m的距离，而横杆高度为1.5m，并且横杆间距为1m，在这样的情况下，脚手架呈现出的总体宽度便为1.5m。在进行脚手架搭设的过程中，必须要保证与边坡坡面的贴合紧密型，同时各个关节点的节点也必须要使用老滚的卡扣进行卡死，而外排位置的脚手架，为了能够最大限度的维持稳定性，应当要直接垂直于脚手架平面上所存在的斜支撑。此外，脚手架的立杆本身，必须要放置在地面硬度较为稳定的位置，其底层的横杆距离则不能超出0.3m的范围。

3.3坡面清理

当坡面完成挖出工作之后，必须要针对边坡之上所存在的松动石块以及草根、树根等活动性的杂物进行清理，这对于锚喷之后的稳定性保障来说，有着直接的作用。

3.4喷射第一层混凝土

针对厚度控制标志的短钢筋进行埋设之后，再使用超高压力的水枪进行边坡表面冲洗，同时起到表面湿润的效果，这对于实混凝土和边坡之间的紧密结合，有着良好的辅助效果。在正式开始混凝土锚喷之前，还必须要针对锚喷设备的水管、动力设备、输料管、风管进行了完善的检查之后，才能够进行喷射。其喷射过程中，必须要保证所使用的喷射混凝土集料配比合理性，并且要经过了干拌均匀之后，才能够筛装入到混凝土锚喷机之中。之后，便可以展开第一层的锚喷工作，除了要对于锚喷混凝土均匀性提供保障以外。在有条件的情况下，还应当要针对锚喷施工进行分段。

3.5钻孔

采用潜孔钻机垂直于坡面钻孔孔径60mm孔距1.5m×1.5m呈梅花形布置。孔距误差不大于150mm孔深误差不大于50mm。

3.6注浆及安装锚杆

钻孔完成后将孔内积水和岩粉应冲洗干净并检查孔位、孔径、孔深及布置形式合格后用灰浆泵向孔内灌注水灰比为0.5的水泥浆。注浆压力为0.1～0.2Mpa。注浆时注浆管应插入距孔底约100mm处随水泥浆注入缓缓拔出至钻孔饱满为止。然后将22钢筋杆体插入注满水泥浆的钻孔中。

3.7挂网

用细铁丝将经调直的！6钢筋按纵横间距250mm×250mm在边坡上绑扎成钢筋网片。钢筋网的交叉点均应绑扎结实。钢筋网片与锚杆杆体钢筋亦应绑扎牢固以免喷射混凝土时钢筋网晃动。

3.8泄水孔埋设

泄水孔采用直径为60mm的塑料管长300mm埋入边坡内200mm里端包土工布。泄水孔间距2.5m×2.5m呈梅花形布置于整个边坡。

3.9喷射第二层混凝土

用高压风水将第一层喷射混凝土面冲洗干净并湿润表面。调整设备、料管运转正常后即可开始喷射第二层混凝土。喷射顺序和操作方法与第一层相同。开始喷射时应减小喷头与受喷面的距离并调整喷射角度以保证钢筋与第一层喷射混凝土壁面间混凝土的密实性。喷射中若有被钢筋网架住的脱落混凝土应及时清除。喷射手应调整喷枪上的供水阀门控制水灰比使混凝土表面平整湿润光泽无流淌或干斑现象。

4.质量检查

（1）每批原材料到达工地后须经检查合格后方可使用；检查锚杆所用水泥浆及喷射混凝土混合料的配合比及拌合均匀性每工作班检查3次。

（2）锚杆每300根抽取1组按（GB50086-2001）的要求做抗拔力试验每组3根锚杆。

（3）每喷射50m3混凝土混合料制作1组试件；采用喷大板的方法制作按规范（GB50086-2001）要求进行抗压强度试验。

（4）按每30m一个断面用凿孔法检查喷射混凝土厚度。

5.结语

综上所述，在高速公路工程进行深挖方的过程中，其边坡防护工作要想起到良好的稳定效果，就必须要好似用锚喷支护技术，该技术的应用，能够促使边坡整体的高度都得以稳定，并且基岩外露面的抗风化能力也得以有效的强化，如此以来，边坡出现滑坡或者塌方的可能性也就大幅度的降低。同时，锚喷支护技术所能够应用的范围极广，不仅安全性有所保障，成为也极为低廉，该技术的推广有着极其重要的意义。

【参考文献】

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1. 问题的提出

随着我国高等级公路建设的不断深入，公路的边坡问题也不断出现，由于在路线设计中不可避免地要出现高路堤和深路堑，因此，填挖方的高边坡技术处理问题就显得很突出，有时候边坡问题制约了我们公路建设的进度、质量和投资控制，也影响到今后公路的养护和环境保护。边坡病害不仅影响美观，而且造成植被破坏、水土流失、生态破坏、遗害子孙。为此，有必要就一些有关边坡处理的技术问题进行探讨。

2.边坡病害的分类

边坡病害可分为以下三类：1、滑坡。滑坡是路基山坡土体或岩体由于长期受地下水、地表水活动的影响使其结构逐渐失去支撑力，在自重的作用下，整体沿着一定软弱面向下滑动。滑坡按其引起滑动的力学特性来区分，可分为牵引式和推移式滑坡。牵引式滑坡，是下部先滑动，使上部失去支撑而变形滑动，一般速度较慢，可延续相当长时间，横向张性裂隙发育，表面多呈阶梯状或陡坎状。推移式滑坡是上部岩土挤压下部岩土体产生变形，滑动速度较快，滑体表面波状起伏，多见于有堆积分布的斜坡地段。在公路建设中，因设计施工不当，改变了原来斜坡的平衡状态，则将引发工程新滑坡或工程复活古滑坡。免费论文。这种教训是有的，值得我们注意。2、崩塌。岩石崩塌通常被认为是岩体在陡坡面上脱落而下的一种边坡形式。它经常发生于陡坡顶部裂隙发育的地方。由于风化减弱了节理面间的黏结力，或者由于雨水渗入裂隙中，造成了裂隙水的水压力作用于向坡外的岩石上；或者岩石受到冻胀、风化和气温变化的影响，从而减弱岩体的抗拉强度和岩块松动，造成了岩石崩落的条件。裂隙水的水压力和冻胀作用是崩塌的常见原因。崩塌的岩块通常沿着层面、节理或局部断层带或断层面发生倾倒或者其下基础失去支撑而崩落。它具有突发性，危害较大，它与滑坡的区别是，崩塌发生急促，破坏体散开，并有倾倒、翻滚现象。而滑坡体一般总是沿着固定滑动面整体地、缓慢地向下滑动。3、剥落。所谓剥落是指边坡表层受风化，在冲刷和重力作用下，不断沿斜坡滚落。剥落发生在容易风化的岩土坡面，例如红层岩坡或膨胀土边坡。这些边坡开挖后如果不及时防护，坡面将发生风化，岩土体风化成散粒状后，将顺坡滑落下来。在这种坡面上植被，如果方法不当，风化的坡面会造成植被的破坏。

3.边坡的防护措施

下面从路线设计、工程地质、支挡防护三个方面对边坡处理技术进行探讨。1、公路路线设计中的边坡处理问题。总的来说，目前公路沿线景观上的路堤、路堑较为普遍，滑坡、崩塌也时常发生。这些问题的产生，与公路平纵面设计是否恰当关系较大。这里有几个问题需特别注意：一是山区公路建议用足最低技术标准，宜弯则弯，宜坡则坡，不可片面追求路线平直，减少大填大挖。二是要充分利用地形，应尽量减少破损山体。三是要充分且恰当地利用人工构造物的作用。2、关于防护结构问题。传统的防护方式从生物防护角度出发多采用辅贴草皮的方式进行，而工程上仅从坡面安全、稳定的角度出发对各类边坡进行工程防护和处置，一般采用浆砌片石护面墙、骨架护坡、抗滑桩、锚固、喷浆等，辅贴草皮也能满足即时绿的要求，但是传统的抗滑桩和抗滑挡墙在使用几年之后，产生推移甚至被推倒的事例是常见的。究其原因，除一般的设计或施工问题之外，在理论上来说，是库伦或朗金土压力理论的缺陷。因为岩土体有蠕动的物理现象，尤其是有临空面的岩土体，有流变力学特性。岩土体的蠕动使传统支挡结构所受到的侧向压力随着时间的推移而增大，最后在一场大雨过后被推倒。因此，对路基边坡应采取综合的防护措施，如植草或植树，采用砌石或混凝土块对边坡进行防护。3、当前新技术的应用

3.1三维植被网植草

三维植被网是以热塑性树脂为原料，采用科学配方，经挤出、拉伸等工序精制而成。它无腐蚀性，化学性稳定，对大气、土壤、微生物呈惰性。三维植被网的底层为一个高模量基础层，采用双向拉伸技术，其强度高，足以防止植被网变形，并能有效防止水土流失。三维植被网的表层为一个起泡层，膨松的网包以便填入土壤、种上草籽帮助固土，这种三维结构能更好地与土壤相结合。在边坡防护中使用三维植被能有效地保护坡面不受风、雨、洪水的侵蚀。三维植被网的初始功能是有利于植被生长。随着植被的形成，它的主要功能是帮助草根系统增强其抵抗自然水土流失能力。其特点是：由于网包的作用，能降低雨滴的冲击能量，并通过网包阻挡坡面雨水的流速，从而有效地抵御雨水的冲刷；网包中的充填物(土颗粒、营养土及草籽等)能被很好的固定，这样在雨水的冲蚀作用下就会减少流失；在边坡表层土中起着加筋加固作用，从而有效地防止了表面土层的滑移；三维植被网能有助于植被的均匀生长，植被的根系很容易在坡面土层中生长固定；三维植被网能做成草毯进行异地移植，能解决需快速防护工程的植被要求。

3.2客土喷播

客土喷播是以团粒剂使客土形成团粒化结构，加筋纤维在其中起到类似植物根茎的网络加筋作用，从而造就有一定厚度的具有耐雨水、风侵蚀，牢固透气，与自然表土相类似或更优的多孔稳定土壤结构。其技术要点是：喷播基材是保证喷播成功的重要因素，泥炭土是喷播的好材料，可和木纤维(或纸浆)按一定的配比混合使用，比单用纯木纤维具有更优良的附着和保水性能，可在土壤层较薄且非常瘠瘦，甚至风化岩的坡面上进行喷播，一般喷播厚度在10～20cm；保水剂及粘合剂用量，保水剂可根据各地气候条件及石场特点的不同而做相应的调整，粘合剂可根据石壁的坡度而定，与坡度大小成正比；挂网，先把锚钉按一定的间距固定在石壁上，然后挂网；草种选择，所喷播的草种应是根系发达、生长成坪快、抗旱、耐贫瘠的多年生品种，如果当地的冬季寒冷的话，还应考虑品种的抗冻性；混播，利用草种的互补性，如深根性和浅根性、豆科和禾本科、外地与本地、发育早与发育晚等特性进行混合喷播。

3.3混喷植草

混喷植草技术，其核心是在岩质坡面上营造一个既能让植物生长发育而种植基质又不被冲刷的多孔稳定结构。它利用特制喷混机械将土壤、肥料、有机质、保水材料、植物种子、水泥等混合干料加水后喷射到岩面上。免费论文。由于水泥的粘结作用，上述混合物可在岩石表面形成一层具有连续空隙的硬化体。一定程度的硬化使种植基质免遭冲蚀，而空隙内填有植物种子、土壤、肥料、保水材料等，空隙既是种植基质的填充空间，也是植物根系的生长空间。喷混绿化技术不仅适用于所有开挖后的岩体坡面（如砾岩、砂岩、基岩、片岩、花岗岩、大理岩）的保护绿化，而且对于岩堆、软岩、碎裂岩、散体岩、极酸性土以及挡土墙、护面墙混凝土结构边坡等常规不宜绿化的恶劣环境都能绿化，是环境保护和国土绿化工程的一大突破。

3.4预应力锚索

预应力锚索以前主要用于铁路边坡的加固治理，而公路边坡很少应用，由钻孔穿过软弱岩层或滑动面，把一端（锚杆）锚固在坚硬的岩层中（称内锚头），然后在另一个自由端（称外锚头）进行张拉，从而对岩层施加压力对不稳定岩体进行锚固，这种方法称预应力锚索。免费论文。

4.结语

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中图分类号： U412 文献标识码： A 文章编号：

现阶段高速公路绿化现状分析

无论是从目前国情的需求还是社会的需求出发，还是我们国家经济发展带来的车流快速增加都是对高速公路的建设提出的客观需求。它对我们国家公路混合交通问题带来很大的好处，不但使道路通行能力得到提高，而且还使投资环境得到很大的改善，对经济发展起到很大的促进作用。与此同时，高速公路的建设也给生态环境带来很大的破坏，高速公路的路线较长，占地的面积也比较大，并且有较长的施工周期，对周围的生态环境造成严重的影响，给我们国家的生态系统带来很大的负面影响。因此，将公路的生态绿化纳入公路及沿线的绿化范围，用来改善行车舒适度，使路容得以美化，避免公路对生态规律的破坏。一些发达国家对高速公路的绿化都非常重视，强调一定要与自然相融，与周围的环境相融，尽最大努力恢复原来的自然景观，这也把环境与生态意识充分的体现出来。在一九六五年时，美国就有对公路美化的相关规定，一九七六年日本也对公路绿化技术标准做出相关制定，一九七五年原苏联也对公路的建筑及景观的设计规范做了规定。对于绿化技术，法国多数路段都不采用铁丝网和隔离带，路边的居民区则是采用三米高的透明隔音板，并且藤蔓植物爬满在隔音板上。德国也非常重视绿化植物的种类选择，植物有合适的生长环境就会长的茂盛，这对后期的养护管理是非常有利的。而在美国，中央分隔带全部是由具有弹性的树列代替了原有的金属路栅，比如野蔷薇树列，车辆的运动能量能被它们大量的吸走，对发生车祸以后的司乘人员的损伤起到很大的作用，日本对边坡的治理与绿化也非常重视，并且对于边坡的绿化技术方法有二十种以上，最近几年，我们国家的高速公路的建设力度在不断加大，环保意识也有快速增强，因此，也越来越关注高速公路的绿化，并且，在绿化的技术与水平方面有了很大的提高。对于边坡绿化技术需要坚持下面几项原则：保证边坡的稳定及安全、与周围环境保持协调一致、避免重复建设以及尽量减少日常维护和管理的费用。

我国高速公路绿化分类

路体绿化、房建区绿化及互通立交区的绿化是构成高速公路绿化的三部分，因为土壤会由于高速公路的建设而遭到破坏，特别是在剖切山体时，所以，对路体的绿化有较高的要求，具体包括边坡绿化、中央分隔带绿化及两侧预留绿化带绿化。房建区绿化不但要具有一定的景观价值，与此同时还要有隔离噪音、遮荫美化的作用。而对于互通立交区的绿化来讲常规的有四种模式，一是色带的模纹式绿化，二是简单的疏林草坪式绿化或者仅以草坪绿化，三是乔灌草相结合的自然式立体绿化，四是以乔木为主成片成林的碳汇林模式。调查显示，乔灌草与模纹色带多用于城区立交，而其他模式多用于其它地区。

现阶段我国高速公路绿化中出现的问题及对策

首先，我们国家的高速公路的绿化景观设计并没有把功能、艺术与科学性很好的结合在一起，没有统一的规划，造成各路段之间的景观不协调与不连续的效果。高速公路的绿化模式也比较单一，没有太多种类的植物。在全国尤其是在北方的高速公路绿化中用量最多的就是松柏类植物，造成景观单调的视觉效果，没有丰富的季相变化，没有把我们国家的丰富多彩的植物资源充分的体现出来，也容易给司机造成视觉疲惫。在选择树种的时候也没有充分考虑是否与周围环境的生态相协调，尤其是我们国家的西北区很多高速公路在经过苹果产区的时候依然采用大量的松柏类树种，松柏类植物对苹果树易产生危害，容易引发苹果树发生锈病。其次，施工技术存在一定的问题，我们国家的高速公路的绿化施工人员没有较高的素质，也没有专业技术人员对他们进行指导，导致绿化植物没有较高的成活率，进行补苗后的生长不均，没有较好的绿化效果。在高速公路建设过程中，都有各种各样的挖方护坡，两边许多岩石被暴露出来，造成景观的不协调不美观。

高速公路也是现代经济迅速发展的产物，随着人类不断加强的环保意识，人们也越来越关注绿化。在合适的季节合适的地方种各种各样的植物，采用多结构、多功能、多景观的绿化形式，这是现代高速公路绿化景观的必然趋势。高速公路绿化景观不但给行车带来安全，在美化环境的同时还给生态保护带来实际的意义，也只有不断的研究与探索，才能把高速公路绿化景观的综合功能充分的发挥出来。

高速公路绿化首先应满足公路行车的视距视线等安全功能要求，同时应做到点线面相结合的全方面发展，各有各的特色，避免相同的情景出现，通过不同植物品种的绿化，使灌木与乔木、阔叶与针叶、草本与木本相结合，按照近处是花草，中间有灌木，无处是乔木的原则，由路的两侧向外展天，使草花重占突出，乔木以及灌木作为衬托，使得一年四季常绿，并且又有分明的层次，针对互通、立交的设计可采用各种绿化的类型，使绿化景观不断得到丰富；对于各房建站点以及服务区来讲，首先应结合区域特点，满足房建站点对绿化设计的特殊要求，如遮荫、吸尘、屏蔽高速公路上汽车的噪音等，同时因为这些地方也是工作或是休息的地方，也要兼顾园林美化的要求。可栽植一些有观赏价值的灌木以及花草，或是比较珍贵的树种和果树类，做到标准高、投入多，才能达到有较快的效率，美观的使用以及引人入胜的效果。充分把乔木、花草以及灌木充分的利用起来，在高速公路的路堑、分隔带或是沿线地带都用可以绿化的培植覆盖起来，加强高速公路两侧的绿化修饰美化。

参考文献：

[1] 尹吉光. 高速公路绿化初探——大保高速公路绿化研究[D]. 北京林业大学硕士论文. 2003.

[2] 姚永峰．陕西省高速公路绿化研究[D]．西北农林科技大学硕士论文. 2005.

[3] 许洁．“循山之纹理绘路之新绿”——山地城市园林化街景设计初探[D]．重庆大学硕士论文. 2003

[4] 张建国，何方. 我国高速公路的绿化景观设计问题探讨[J]. 北京园林. 2005.

[5] 段海澎, 黄健敏, 程温莹．污泥与垃圾堆肥在高速公路边坡绿化中的应用研究[J]．公路. 2008.

篇8

[中图分类号] U418.5 [文献标识码] A

我国的高速公路发展迅速，交通、水利、矿山等相关部门都会涉及很多边坡问题，特别是山区的边坡，由于各种地质环境的影响，处于山区地段的边坡稳定性直接影响着山区老百姓的人身安全，滑坡灾害严重危及到国家基础建设，所以对边坡的稳定性研究十分必要。

在各种外在环境作用下，不同岩质边坡在发生变形破坏时其变形破坏机理和破坏模式各异，当进行工程建设时，如果对于填料的工程特性、工程边坡的变形规律及施工工艺、现场堆载等认识不足，极易导致发生滑坡等事故。

1 边坡的破坏类型及影响因素

边坡分为人工边坡和自然边坡。由于受设计和施工以及其他因素的影响，边坡土体会出现失稳破坏现象，具体可分为：

1.1 边坡崩塌。崩塌往往发生在地形陡峭的山坡或高陡的路堑边坡上。

1.2 边坡滑坡。滑坡一般是缓慢地、长期地往下滑动，位移速度在突变阶段显著增大，滑动过程可以是几年、几十年甚至更长。

1.3 边坡流动。流动往往缓慢地沿坡面或地面沟谷方向呈流体移动。

边坡的稳定性受很多因素的影响，根据各种因素影响的大小和特点，可分为内部因素和外部因素两类：内部因素――边坡土体的材料构成和物理力学指标，以及边坡的地形地貌和岩石的矿物组成，边坡岩土体中的地质结构面和边坡的形状等。外部因素――边坡外在所受的雨水、地震、构造应力、植被和风化作用的影响和人为因素等。

2 边坡的稳定性分析方法

2.1 极限平衡分析法。极限平衡分析法主要是对边坡稳定性进行定量评价，不考虑土体自身的变形，只对滑动面上的受力情况进行研究分析，对于滑坡体内部的应力状态不进行研究。目前常用的极限平衡分析法有：瑞典法、毕肖普法和简布法等。

2.2 数值分析法。数值模拟方法在稳定性评价得到了广泛应用，这种方法可以求解黏弹性、黏塑性等问题，且计算较快速，准确性较高。

随着数值分析方法的不断发展，采用离散单元法就能反映接触面的滑移、倾翻等大位移，且能计算土体的内部变形与应力分布情况，而且这种方法应该范围很广，任何岩体都适合。

2.3 极限分析法。该法建立在土体材料为理想刚塑性体、微小变形及材料遵守相关联流动法则的3个基本假定上，利用连续介质中的虚功原理可证明两个极限分析定理即下限定理和上限定理。

3 有限元强度折减法边坡稳定性分析

用有限元强度折减法进行稳定性分析是指将材料的强度参数除以一个折减系数，然后将新的参数作为材料参数进行计算，通过不断增大或减小折减系数来反复计算其稳定性，当计算收敛时则坡体发生失稳破坏，与此同时此折减系数就是稳定性安全系数，分析方程为：

c =c/F（1）

tanφ =tanφ/F （2）

式中：c，φ为材料的强度参数；c ，φ 为新的强度参数；F为折减系数。

在本质上强度折减法与传统的计算方法是一致的，坡体进入塑性临界状态。如下图，在参数折减前土体的实际强度包线与摩尔应力圆相离，坡体不会发生剪切破坏。当调大折减系数后，强度包线逐渐向摩尔应力圆靠拢，增大系数到强度包线将与摩尔应力圆相切，此时相应的折减系数为边坡的安全系数。因此，通过不断的折减强度参数，分析边坡从稳定到破坏的演变过程，这样便可找出边坡的薄弱部位，为边坡加固提供了依据。

4 边坡的监测防护问题

4.1 边坡受雨水入浸后，安全系数小于1，已处于不稳定状态，为确保边坡的安全稳定，必须采取有效的治理措施；受雨水浸泡的边坡坡脚，土体黏聚力急剧下降，土体失稳，易形成崩塌体；边坡坡角失稳后，引起其上部土体的沉降。边坡受影响程度不同沉降量也不同，受浸泡边坡上部的沉降量最大，向另一侧逐渐减小；边坡最大不均匀沉降发生在受雨水浸泡的中间区域，此处将受拉伸而产生裂缝。

4.2 边坡的稳定性与变形问题是一个复杂的工程问题，单纯的理论不能满足计算分析与评价的要求，应该采用计算理论结合现场观测数据的综合评价方法，清楚认识边坡填筑体的变形破坏过程、稳定程度和破坏发展情况。

5 总结

本文在对边坡进行稳定性分析和讨论的基础上，介绍了边坡的破坏形式和影响因素，概述了边坡的稳定性分析方法、分析了降雨对边坡稳定性的影响，最后对边坡的防护加固问题进行了探讨。

参考文献

[1]谢磊.边坡稳定性分析若干问题的研究[D].合肥工业大学硕士学位论文，2009.

篇9

1. 路基的病害

1.1路肩的病害。

（1）横坡不适度，边坡不顺直。（2）路肩表面不平整、不清洁、有杂物。（3）路肩有车辙、有隆起、有沉陷及缺口。

1.2边坡的病害。

（1）边坡不稳定。（2）边坡不平顺，有冲沟。（3）边坡坡度不符合规范要求。

1.3排水设施的病害。

（1）路肩有高草或边沟淤塞。（2）纵坡不适，水流不畅，截水沟、暗沟失效。（3）进出口有堵塞。

1.4防护构造物的病害。

（1）构造物缺损。（2）挡墙、护坡等设施砌体伸缩填料不良。（2）挡墙、护坡等设施砌体伸缩填料不良。

1.5路基常见的病害。

（1）路基沉陷。（2）边坡过陡。（3）路肩积水。（4）路基翻浆。（5）路堤失稳。（6）路基崩塌（7）路基弹簧等病害。

2. 路基病害的治理

2.1从设计到施工质量严格把关。

（1）从目前的设计规范来看，在车辆荷载等级换算方面可能有较大的偏差，特别是应考虑特大车辆荷载对路基路面所产生的影响，其换算关系不是简单的倍数关系，路面结构层承载能力应适应当前和在设计年限内交通发展的需要，不能片面追求路面的里程量，而降低路面标准，因此，在这方面应计算一下是一次到位好，还是为了节省点钱多修几公里路好，从综合效益来看，由于节省资金造成的路面破坏远比多修几公里路所产生的经济效益大得多。此外，在设计方面也应作一些大胆的探讨，如减薄沥青面层，增厚基层或底基层。

（2）优秀的设计，合理的工期是修筑高质量的基础，而科学施工则是高质量的保证。材料的选配，沥青的选用，要挑选符合规范各项要求的沥青，特别是沥青针入度，延度指标必须严格把关，在北方施工由于近些年的气候偏暖，因此，沥青标号宜选择在规定范围内低标号沥青，此外，透层油，粘层油沥青应采用与沥青砼用同一种沥青，特别是油石比的选择应考虑粘层油透层油返油时对其影响。从施工机具来讲，拌合能力，摊铺机碾压机具必须配套，摊铺机应选择两台前后错开同时施工，而少采用全断面摊铺机，注意路面纵向接缝的成型及碾压工艺。沥青砼施工期间，交通管制必须有专人负责禁止非施工车辆上路，防止上路机械漏油保持路面干净整洁。

（3）当前许多公路投标项目划分太细，路基挢涵、路面、交通工程都产生波浪，严重影响平整度分别招标，在同一路段上施工单位较多，加上工期较紧，平行作业，相互影响，如在沥青砼摊铺底面层中面层时，路基施工单位要刷边坡，挖边沟，其他路段的车辆也通行，导致路面污染严重，从而使路面上层铺设，层与层之间的粘结受到影响，特别是当沥青面层较薄时，在车辆高速行驶荷载作用下，沥青路面产生脱落，推拥、扭曲裂缝，我们经常见的桥面铺装被拉开、拉裂就是这方面原因所致。此外，路面铺设完后其他作业工序的机械，包括交通工程，中央分隔带，路基填土，有些机械在上面停留漏柴油使路面污染，严重的地方，造成路面局部松散、剥落。

2.2防护与加固治理措施得当。

（1）路基边坡防护与加固应符合“因地制宜、就地取材、以防为主、防治结合、经久耐用、节省造价和造型美观”的原则。路基边坡防护与加固包括植物防护、工程防护、柔性支护与防护、综合防护等几种类型。

（2）植物防护就是在边坡上种植草或植树，以减缓边坡上的水流速度，利用植物根系固着边坡表层土壤以减轻冲刷，从而达到保护边坡的作用。植物防护不仅可以美化公路环境，调节边坡的湿温，起到固结和稳定边坡的作用，而且又比较简单、经济。一般来说，防护工程应优先考虑植物防护，当然其土壤必须适宜于植物的生长，而且边坡比较平缓，坡高不大。

（3）工程防护主要是针对不适宜植物生长的土质填、挖方边坡或风化严重、节理发育的岩石路基边坡，以及碎（砾）石土的挖方边坡等，采取工程防护措施即设置人工构造物防护。工程防护的类型有护面墙防护、干砌片石防护、浆砌片石防护、水泥混凝土预制块防护、锚杆防护、挡土墙以及土工合成材料防护等。

（4）对于边坡破坏较严重的情况，如出现塌方、滑坡以及可能出现失稳等，必须采取相应的措施来确保边坡的稳定性（强度方面）和安全性（变形方面）。根据边坡的不良工程地质特征和滑坡加固治理与防护工程特色，主要选取适用性强、易于操作、工程负效应小的措施，如抗滑桩、锚杆（索）、挡土墙、削坡和

灌浆等，使其分别适用于不同塌方、滑坡的物理力学条件和地质条件。

2.3遵循因地制宜，整体规划，综合考虑排水，冻胀等因素的影响。

（1）路基最小填筑高度必须保证不因地面水、地下水、毛细水及冻胀作用的影响而降低其稳定性。按照路基设计规范要求，根据土基于湿类型及毛细水位高度，确保路基最小填筑高度，当路基填筑高度受限制而不能达到规范规定时，则应采取相应的处治措施，如换填砂砾、石渣等透水性材料设置隔离层或修筑下渗透沟等以避免地面积水和地下水浸入路基，影响路基工作区内的土基强度与稳定性。土质挖方路基，须换填不少于60cm砂砾，石质挖方路基，须设置30c一砂砾垫层，横向排水不畅路段要加设肓沟。进行路基纵、横向排水设计，避免造成路基两侧长期积水浸泡路基，使路基承载力下降面发生沉降变形。在村屯路段必须设置排水边沟，平坡路段边沟须没有纵坡，确保排水通畅。

（2）高填方路段采用集体排水措施，并与警示桩、防撞墙统筹考虑，要求在每20～40m及主要变坡点处设置简易或永久性泄水槽。挖方段根据上边坡的汇水而积来设计截水沟，并考虑边坡土质和边坡，设置挡墙防止塌方，路基较低路段可以采取加设砂砾层及渗水肓沟，并加大、加深边沟等排水措施。确保路基边坡稳定性，高填、深挖路基的边坡应根据填料种类、边坡高度和工程地质条件等规范确定高填路堤必须进行路基稳定性验算，填方边坡过高时，可考虑在边坡中部加置边坡平俞。在路基一定深度处设置隔离层，在路面底基层或路基上层处设置隔温层，采用水稳性好，冻稳性好，强度高的粗颗粒土换填路基上部。

篇10

Abstract: Highway embankment is an important part of the road, and strengthen the work of the highway embankment slope protection to help extend the life of the highway and highway safety. This paper discusses the highway embankment slope failure modes and protective measures.

Keywords: embankment slope protection measures.

中图分类号： U416.1+4 文献标识码： A 文章编号：

一、边坡破坏的主要类型

笔者根据多年的工作经验，总结出我国高速公路路基的边坡破坏主要有以下几大类:公路上边坡破坏、公路下边坡破坏、冲刷破坏和边坡的崩塌。

1、公路上边坡破坏:我们一般将人工开挖的斜坡称为上边坡，其主要作用是维护边坡的稳定。但是在降雨、融雪、冻胀以及风化等外力作用下，也容易被破坏，主要破坏形式为冲刷、崩塌等。

2、公路下边坡破坏:路基下边坡一般为填土路堤受力稳定的路堤边坡的破坏，主要表现为边坡坡面及坡角的冲刷。坡面冲刷主要来自降水对边坡的直接冲刷和坡面径流的冲刷，使路基边坡沿坡面流水方向形成冲沟，冲沟不断发展导致路基发生破坏;沿河路堤及修筑在河滩上、滞洪区内的路堤，还要受到洪水的威胁，可能出现冲毁路堤坡脚导致边坡破坏的现象。边坡破坏还与路基填料的性质、路基边坡高度、路基密实度有关系。一般地，砂性土边坡较粘性土边坡更容易遭受坡而流水冲刷，密实度较好的边坡，比密实度较低的边坡耐冲刷。

3、冲刷破坏:一般较缓的土质边坡容易出现冲刷破坏，其原因是那些地方在大气降水的作用下，在沿坡径流方向会形成许多小冲沟，根据实际工作经验我们发现如果不及时的采取任何防护措施，冲刷性破坏有逐年扩大的趋势;而在边坡坡脚在冬季容易发生积雪的现象，造成坡脚湿软，强度降低，上部土体失去支撑，发生破坏;同时，高速行驶的汽车溅起的雨雪水，也冲刷坡脚。我们由此可以看出，边坡最薄弱的地方就是坡脚。

4、边坡的崩塌:一般分为三类:落石型、滑坡型、流动型，有时在一次崩塌中会同时具有这三种形式

( 1)落石型:一般指较陡的岩石边坡，在断层的下裂隙发育的岩石容易下落，被人为的破裂而分割成软弱的断块，这些裂面宽而平滑，有方向性。落石和岩石滑动易沿陡的裂而发生。裂隙张开程度用肉眼不一定就能识别，但能渗水，山于反眨冻融，长时间的微小移动，裂缝逐渐扩大，由于降雨，裂缝中充满水，产生侧向静水压力作用，造成崩塌一般裂隙发育岩体，更易发生落石现象，此外硬岩下卧软弱层时，也会发生这种现象。此类破坏型式必须严格控制，崩塌滚落的岩石极易对行车构成威肋。

( 2)滑坡型崩塌:指岩层在外力作用下剪断，岩层间软岩发生顺层滑动，多发生于倾向于路基、层间有软弱夹层的岩体中，另外，当基岩上伏岩屑层、岩堆等松散的堆积物时，极易发生坍塌。

( 3)流动型崩塌:路基边坡在下雨时发生的崩塌主要为流动型，一些风化的散沉积土，多会受雨水的影响而产生流动型崩塌，流动型崩塌没有明显的剪切滑动面，从分析可知在边坡的防护设计工作中，既要做好坡面防护设计、排水防水设计、控制好水的问题，又要根据地质条件、岩体性质、岩层产状、边坡高度做好边坡坡面设计。

二、高速公路边坡破坏的主要原因

1、地表水和地下水的影响

地表水的下渗对高速公路的边坡有很大的影响，边坡土体的饱和增加了滑体的重量，降低了边坡岩土体的抗剪强度，最终导致滑坡地下水的存在，使边坡(岩)土体抗剪强度显著减小，同时地下水还能溶解土石中的易溶物质，改变了土石的成分，使土石发生变化，岩石和岩体结构受到破坏，发生崩解和泥化现象，从而使(岩)土体的抗剪强度降低，导致滑坡的形成。

2、地震、爆破对滑坡的影响

滑坡受地震的影响非常大，仔细分析不难发现，首先是地震的强烈作用使边坡(岩)土体的内部结构发生破坏和变化，原有的结构面张裂、松弛，加上地下水也有较大变化，特别是地下水位的突然升高或降低对边坡稳定很不利，另外，一次强烈地震的发生，往往伴随着许多余震，在地震力的反复振动冲击下，斜披土体就史容易发生变形，最后就往往会发展成滑坡。

三、高速公路路基边坡破坏防护的主要措施

为了降低降水、日照、气温、风力等自然力对坡面的破坏，因而在坡面地区要积极采取措施进行坡面防护。坡面防护的主要作用是保护路基边坡表面免受从而提高边坡的稳固性。我国的公路路边防护非常非常重视坡面防护。坡面防护主要包括植物防护和工程防护两个方面，当路基土石方施工时或完毕后，应及时进行路基边坡防护。施工必须适时，稳定，防止雨水、气温、风沙作用破坏边坡的坡面。

1、植物防护

我国高速公路边坡植物防护主要采用铺草皮，种草和植灌木形式，利用植被对边坡的覆盖作用，植物根系对边坡的加固作用，保护路基边坡免受大气降水和地表径流的冲刷。植物防护应充分考虑当地气候、土质、含水量等因素，选用易于成活，便于养护，经济效益高的植物类种，尤其是要保证成活率。植物覆盖对地表径流和水土冲刷有极大减缓作用。植被根系能与土层密切结合，根与根相连，盘根错节，使地表层土壤形成不同深度牢固的稳定层，从而有效的稳定土层，阻挡冲刷和坍塌。

根据具体情况，采用平铺、叠铺或方格等形式。从坡脚向上铺钉，用尖木(竹)桩固于边坡上。种草防护，适用于边坡稳定，坡面冲刷轻微的路基边坡上。草籽应均匀撒布在清理好的土质坡面上，同时做好浇水、养护管理。路堑较陡或较高时可通过实验，将草籽与含肥料的有机质泥浆喷射到坡面上。灌木(树木)防护，适用土边坡栽植。方法按设计要求，施工时应注意季节。树种应采用耐寒、耐旱，容易成活的树种。规范规定，高速公路、一级公路边坡上严禁种植乔木。

2、工程防护

工程防护适用于不易于草木生长的岩石面上。一般采用框格、抹面、捶面和喷桨、坡面护墙、护坡等框格防护用混凝土、浆砌片(块)石等材料，在边坡上形成骨架，提高边坡表面粗糙度系数，减缓了水流速度。根据美观需要，框格可做成各种造型:六角形混凝土块、浆砌片石拱形、浆切片石或预制块作成的麦穗形等。除对路基边坡有一定的防护作用外，还对路容有一定的美化效果。由于在边坡中镶槽镶进，有一定的施工难度。

特别要注意的是，在施工前，应将坡面上的杂质、浮土、松动石块及表层风化岩体等清除干净。抹面、捶面防护，由于使用年限短，现在的高速路很少使用。当路基较低时，采用抹面防护合理掺加草籽，既能起到防护作用又能起到绿化效果，可适当尝试喷射防护和喷射混凝土防护，适用于边坡易风化，裂隙和节理发育，坡面不完整的岩石边坡。其主要作用是封闭边坡岩石裂隙，阻止大气降水和坡面流水侵入，从而阻止裂隙中侧向水压，防止边坡继续风化，保护边坡不发生坍塌。

在我国山区高等级公路防护中，大多数采取护面墙的形式。根据边坡高度，岩石风化程度以及岩体的地质特性，采取半防护和全防护形式。在半防护措施中，有时采用坡脚护面墙。因为自然降水从坡顶沿坡面下流，流至坡脚时，速度最大，也是冲刷最严重的。因此，在坡脚处设置护面墙是最起码的防护措施。同时我国山区高速公路目前常用的路基边坡防护措施还有护坡防护的形式。稳定边坡上铺砌(浆砌或干)片石、块石或混凝土预制块等材料，用来将坡面流地表径流对边坡冲刷的影响降到最低。冲刷轻微时，软土基上的土质路堤防护，无水流冲刷影响时，可采用干砌片石坡，用以降低地基不均匀沉降对路基变形的影响。

结语

高速公路路基边坡的维护和防治是一项系统的工程，任重而道远。路基边坡的质量直接关系着高速公路的质量和行车安全。我们必须加强高速公路路基边坡的维护管理工作，切实维护人们的生命财产安全。

参考文献

[1]公路路基边坡破坏形式及防护措施 - 科海故事博览·科技探索 - 2010(7)

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1公路防护技术的类型

公路路堑边坡防护技术大体上可分为2种类型，即植物防护和工程防护。

1.1植物防护

植物防护就是在边坡上种植草丛或树木或两者兼有，以减缓边坡上的ooo水流速度，利用植物根系固结边坡表层土壤以减轻冲刷，从而达到保护边坡的目的。这对于一切适合种植的土质边坡都是应当首选的防治措施。植物防护还可以绿化环境，和周围环境相协调，也是一种符合环境要求的防护办法。草种应就地选用覆盖率高，根系发达、茎叶低矮、耐寒耐旱且具有匍匐茎的多年生植物品种，也可以引进适应当地土壤气候的优良草种，如兰茎冰草、扁穗冰草。

1.1.1 条播法

在整理边坡时，将草籽与土肥混合料按一定比例间距水平条状铺在夯层上，宽约10CM，然后盖土再夯，并洒水拍实。单播只用一种草籽，混播用几种草籽混合，使根系植被和出芽率为最优。另外由于草皮在5摄摄氏度以下停止生长，10摄氏度以下基本不发芽，另外高温季节蒸发太快，草皮生长易于干枯，故在此期间不已播种。

1.1.2密铺法

老边坡先要整理坡面，填平细沟坑洼路堑:边坡防护，新边坡要经初验合格洒水浸湿后再平铺草皮。草皮之间要稍有搭界，块块靠拢，不得留有空隙，根部要密贴坡面、每块拍紧使接茬严密才能成活。边坡陡于1；1.5的就需加钉固定。草皮的切块尺寸约25CM*40CM，厚5CM左右。1.1.3 植树

植树不仅可以加强边坡的稳固性，防风固沙，减轻冰雪对路面的危害，还可以美化路容，调节小气候，大量栽树可以获得部分木材增加收益。但是高大乔木不能植于公路弯道内侧，以免影响视线论文范文。

1.1.4框架内植草护坡

在坡度较陡且易受冲刷的土质和强风化的岩质堑坡上，采用框架内植草护坡。框架制作有多种做法，例如;①浆砌片石框架成45o方格网，净距2­­­­­­­­­ ­~4m，条宽0.3~0.5m，嵌入坡面0.3米

左右；②锚杆框架护坡，预制混凝土框架梁断面为12cmⅹ16cm,长1.5m,用4根6~ 8mm 钢筋，两头露出5cm，另在杆件的接头处伸入一根直径14长3m锚杆，灌注混凝土将接头固定。锚杆的作用是将框架固定在坡面上，框架尺寸和形状有具体工程而定，其形状可设计为正方形、六边形、拱形等，框架内再种植草类植物。

1.2工程防护

对不适宜植物生长的土质或风化严重、节理发育的岩石路堑边坡，以及碎石土的挖方边坡等，只能采取工程防护措施即设置人工构造物防护。工程防护的类型很多，有护面墙防护、干砌片石防护、锚杆防护、抗滑桩防护和挡土墙防护。各种防护技术都各有其优、缺点和适用条件，一般说除锚杆、抗滑桩和挡土墙外，其他各种防护结不承受荷载，所以不进行内力分析，直接根据适用条件选择使用。先简单介绍如下;

1.2.1 坡面防护

坡面防护包括抹面、捶面、喷浆等形式

⑴抹面防护

对于易风化的软质岩石，如页岩、泥灰、千枚岩等材料的路堑边坡，暴露在大气中很容易风化剥落而逐渐破坏，因而常在坡面上加设一层耐风化表层，以隔离大气的影响，防止风化。常用的抹面材料有各种石灰混合料灰浆、水泥砂浆等。抹面厚度一般为3―7cm,可使用6-8年。为防止表面产生微小裂缝影响抹面使用寿命，可在表面涂一层沥青保护层。

⑵捶面防护

捶面防护与抹面防护相近，其使用材料也大体相同。为便于捶打成型，常用的材料除石灰、水泥混合土外，还有石灰、炉渣、粘土拌合的三合土与再加适量沙粒的四合土。一般厚度10-15cm，捶面厚度较抹面厚度要大，相应强度较高，可抵御较强的雨水冲刷，使用期约8-10年。抹面、捶面是我国公路建设中常用的防护方法路堑:边坡防护，材料均可就地采用，造价低廉，但强度不高，耐久性差，手工作业，费时费工。

1.2.2砌石防护

砌石防护包括护面墙、干砌片石防护、浆砌片石护坡。

⑴护面墙

护面墙是采用浆砌片石结构，覆盖在各种软质岩层和较破碎的挖方边坡，使之免受大气影响而修建的墙体，以防止坡面继续风化。在缺乏石料的地方，也可以采用现浇水泥混凝土或用预制混凝土块砌筑。护面墙除之自重外，也能增加路堑美观。所以在岩石甚至在一些土质路堑边坡也可砌筑一定高度的护面墙，以美化路容。若岩层破碎或在开挖时坡面有严重凹陷，应局部采用支补护面墙的方式进行。

⑵干砌片

干砌片石防护适用于土质、软岩及易风化、破坏较严重的填挖方边坡，以防止雨雪水流冲刷。在砌面防护中，宜首选干砌片石结构，这不仅为了节省投资，而且可以适应边坡有较大的变形。干砌片石受水流冲击时，细小土颗粒易被水流冲刷带走而引起较大的沉陷，为防止坡面土层被水流冲击和减轻漂浮物的撞击力，应在干砌防护下面设置碎石或砂砾结构的垫层。干砌片石坡脚应视土质情况设置不同埋深的基础

⑶ 浆砌片石防护

浆砌片石防护也是公路路堑边坡防护中常用的工程防护方法。浆砌片石是用水泥砂浆将片石间隙填满，使砌石成为一个整体，以保护坡面不受外界因素的侵蚀，所以比干砌片石有更高的强度和稳定性。干砌或浆砌片石防护在不适于植物防护或者有大量开山石料可以利用的地段最为适合。砌石防护的优越性是显而易见的，它坚固耐用，材料易得，施工工艺简单，防护效果较好，因而在公路的边坡防护中得到了广泛的应用。

1.2.3 挡土墙防护

在公路路堑边坡防护工程中，大量的挡土结构得到了广泛应用论文范文。挡土墙按断面的几何形状及特点，常见的形式有：重力式、锚杆式、土钉墙、悬臂式、扶臂式、柱板式等。各种挡土墙都有其特点及适用范围，在处理实际挡土工程时，应对可能提供的一系列挡土体系的可行性作出评价，选取合适的挡土结构形式，做到安全、经济、可行。现结合工程常用介绍如下形式。

⑴重力式 挡土墙

重力式挡土墙是以挡土墙自生重力来维持其在水土压力等作用下的稳定。它是我国目前常用的一种结构型式，重力式挡土墙可用砖、石、素混凝土、砖块等建成，其优点是就地取材、结构简单、施工方便、经济效益好；缺点是工程量大，地基沉降大，它适合挡土墙高度在5-6M的小型工程。

⑵锚杆挡土墙

锚杆挡土墙是由钢筋混凝土面板及锚杆组成的只当结构物。面板起支护边坡土体并把土体的侧压力传递给锚杆的作用，锚杆通过其锚固在稳固土层中的锚固段所提供的拉力；来保证挡土墙的稳定，而一般挡土墙是靠自重来保持其稳定。锚杆挡土墙按其钢筋混凝土面板的不同，可分为柱板式和板壁式。柱板式挡墙是锚杆连接在肋柱上，肋柱间加当土板；板壁式挡墙是由钢筋混凝土面板和锚杆组成。

⑶锚钉墙

锚钉墙支护技术有着比单纯锚杆支护或土钉支护更广泛的适用范围，它可以结合锚杆深部加固和土钉浅部加固的优点路堑:边坡防护，来对边坡进行加固处理。工程实际中，锚钉联合加固支护的形式各异，大体可归纳为两种: ①强锚弱钉支护体系：该体系以锚杆为边坡的主要加固手段，抑制基坑边坡的整体剪切失稳破坏，然后辅以土钉支护，抑制边坡局部破坏；②强钉弱锚支护体系：即以土钉为边坡的主要加固手段，形成土钉墙，然后辅以锚杆支护，限制土钉墙及墙后土体的位移。

2结语

公路及其附属建筑物的边坡稳定是保证其正常使用的前提条件。边坡的防护技术类型很多，本文只介绍了一些较常用的类型。从力学角度分析，维护边坡稳定的方法，一是借助挡墙的自重来平衡墙后岩土体传来的推力；二是在岩土体中“钉钉子”，如锚杆，利用周围土体对锚固段的锚固力来维持土体的平衡，从而达到保证边坡稳定的目的；第三种办法就是改变土体的性质，通过外加材料而形成强度高、稳定性好的复合土体，这种方法的分析和验算比较复杂，有的机理还在研究中。在实际工作中，还要强调自然界和人为因素这一外部环境，强调岩土参数的准确性，因地制宜选用上述方法，进行符合实际的施工，达到边坡防护的目的。

参考文献：

⑴达.公路挡土墙设计、北京：人民交通出版社，2000.

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中图分类号:TU2文献标识码：A文章编号：

1前言

边坡的稳定性是工业与民用建筑工程中不可避免的问题，往往关系到工程的建设成本与运营的安全。到目前为止，国内外学者对边坡稳定性问题做出了卓有成效的工作，为各种类型的边坡稳定分析提出了不同的分析方法。对于均质边坡稳定的数值分析常用的刚体极限平衡方法和数值分析方法。虽然数值分析方法考虑岩土体的变形，从理论上说计算结果更为精确可信，但是数值分析方法的计算结果与软件使用者的经验密切相关，因此规范中对该方法没有明确规定。刚体极限平衡方法[1]不考虑土体的变形，基于Mohr-Coulomb抗剪强度理论为基础，将滑坡体划分成若干垂直条块，建立作用在垂直条块上的力（力矩）的平衡方程式，求解边坡的安全系数。刚体极限平衡方法计算结果稳定，且经过大量工程实践的检验，因此被规范[2]推荐作为边坡稳定分析的方法。

锚杆[3-4]是边坡工程加固的常用方式，本文将采用基于极限平衡理论的简化bishop法，研究不同的边坡坡比下，锚杆锚固角变化对边坡稳定系数的影响，为锚杆加固边坡设计中锚杆锚固角选定提供理论参考。

2锚杆加固边坡的力学分析及分析模型

2.1锚杆加固边坡的力学分析

锚杆加固边坡滑体如图1所示，将滑体划分为n个垂直滑条。将锚杆上的作用力均匀分布引入边坡体中，可以得到如图2所示的锚固边坡土条受力分析模型。

图1 边坡滑体及土条图2 锚固边坡土条受力分析图

由Mohr-Coulomb准则及Terzaghi有效应力、条块垂直方向力的平衡以及滑体绕圆弧中心O点的力矩平衡，最终滑体的稳定系数表达式，如式（1）：

（1）

式中：为边坡的稳定系数，为土条重力，为作用在第i个土条上的地面载荷，是锚杆提供的锚固力，是锚杆的锚固角，、为土条间的竖向作用力，为作用在分块滑面底部的空隙水压力(应力)，为第i个土条的宽度，为滑面土的内摩擦角，为滑动面上的粘结力，为第i个土条滑面相对于水平面的夹角。

2.2计算模型

取工程边坡分析对象，经过简化以后，建立如图2所示的边坡模型，算例边坡高20m。地质勘探表明，边坡的土层为可塑状土，土体容重为18 kN.m-3，黏聚力为21 kPa，内摩擦角为14°。土体具体参数见表1。锚杆采用热扎螺纹钢筋，采用先灌浆后插入锚杆安装锚杆，注浆采用压力式注浆机注入。锚杆纵向间距1m，垂向间距为2m。为了比较不同坡比下锚杆的最优锚固角，研究分别设计边坡坡比为0.5、0.75、1.0与1.25四种情况。

图2计算模型（单位：m）

模型坐标原点取在模型边界左下角，坐标以水平向左为正，坐标以垂直向上为正。无地下水作用，不考虑作用在土条上的孔隙水压力。模型上无外荷载，计算仅考虑自重作用下边坡的稳定性，设定锚杆加固边坡从右至左失稳。

3锚固角参数变化对边坡稳定的影响分析

锚固角是锚杆与水平方向的夹角，在锚杆规范中，锚固角一般不大于45°。研究在保持锚杆力学参数不变的情况下，改变锚固角的大小，考察锚杆加固边坡稳定系数变化。具体计算结果如图3所示。从图3可以看出，对于坡比为0.5时，当锚固角从0°到45°变化，锚杆加固边坡的稳定系数呈缓慢增加的趋势，但是对坡比为0.75、1与1.25，当锚固角从0°到45°变化，锚杆加固边坡的稳定系数先增加，然后减小，这表明锚杆加固边坡，锚固角存在最优角。对于边坡，当锚杆力学等参数不变的时候，当锚固角为最优角时候，边坡的稳定系数最大，边坡的稳定系数最大。从图3可以看出，当坡比为0.5，锚杆最优锚固角大于45°，当坡比为0.75，锚杆最优锚固角约为40°，当坡比为1.0，锚杆最优锚固角约为35°，当于坡比为1.25，锚杆最优锚固角约为30°。随着边坡的坡比的增加，最优锚杆锚固角的角度减少。

图3锚固角与稳定系数的关系

图4给出四种不同坡比，锚杆锚固角为30°时边坡的滑移面。从图4可以看出，边坡的滑移面均为圆弧面，滑坡滑出点均在坡脚附近，符合边坡失稳时候的特征。从图4也可以看出，当锚杆参数不变的情况下，边坡的稳定系数随着边坡坡比的增加而减少。

（a）坡比0.5 （b）坡比0.75

（c）坡比1.00（d）坡比1.25

图4 边坡稳定系数与滑移面

4结束语

论文通过建立不同坡比的锚杆加固的边坡模型，采用基于极限平衡法分析法的bishop法，分析了锚杆锚固角变化下，边坡的稳定系数变化趋势，得到结论如下：

4.1随着锚杆锚固角的增大，边坡稳定系数呈现先增大后减小的趋势。对于锚杆加固边坡，锚杆存在最优锚固角。随着边坡的坡比的增加，最优锚杆锚固角的角度减少。

4.2对于锚杆加固边坡，当锚杆参数保持不变的情况下，边坡稳定系数随着边坡坡比的增加而减小。

参考文献：

(1) 王建良等.软岩边坡稳定性的FLAC和刚体极限平衡法对比分析[J].科学技术与工程，2009，16（9）：4693-4697.