摘要：公路高边坡较为常见，且大多地质条件复杂，施工速度较快，故极易发生变形、破坏。针对这种情况，必须重视公路的边坡设计，以提高公路施工的质量及安全性。鉴于此，本文主要对公路高边坡的稳定性评价与支护优化设计等相关问题进行探讨，以期为同行提供参考或借鉴。
关键词：公路高边坡；稳定性；评价；支护设计
公路路线大多较长，却会遇到多种地质条件，需要大量的边坡，但随之而来的问题是边坡变形、边坡失稳等，对施工进度及质量产生了很大影响，且还可能威胁到人们的生命安全。所以，必须重视对施工地质条件的考察，合理评估公路边坡的稳定性，并注意对支护方案进行优化设计，以提高公路高边坡的稳定性与安全性。以下主要从公路边坡普查、边坡稳定性评价及支护优化设计方案等方面入手，对公路高边坡的相关问题进行分析。
1.高边坡概述
高边坡有土质边坡与岩质边坡之分。岩质边坡高度在30m以上，土质边坡高度＞20m，均为高边坡[1]。除了存在显性边坡外，也潜在失稳边坡，而在施工期间，失稳边坡受到施工作用影响，则可能发生失稳、变形等不良后果。基于此，对高边坡稳定性进行评价，并优化支护设计方案则变得尤为重要。
2.公路高边坡普查
在公路施工现场的地质勘察与环境考察中，高边坡普查是重要的环节。该项工作的重点是施工前深入调查公路的权限高边坡，并明确区分边坡岩体的结构特征，再分析已变形的破坏情况，然后采取相应的补救措施[2]。高边坡普查是为了对边坡支护进行更合理的设计，并筛选出重点边坡。公路边坡大多具有地质复杂的特点，故稳定性较差。
3.高边坡的稳定性评价
高边坡岩土体具有岩土工程的特征。如果从地质学角度对岩石高边坡进行评价，实质就是对边坡变形破坏机制进行研究。在采用数值模拟法对岩体高边坡破坏的演变过程进行模拟时，主要是结合模拟控制结果对高边坡稳定性作出评价。变形稳定性分析则采取强度理论的稳定性分析与变形理论的稳定性分析结合法，形成一种以模拟控制为基础的岩体高边坡稳定性评价[3]。
在整个高边坡施工期间，高边坡稳定性评价和支护优化设计贯穿于各环节，并形成了一个动态评价过程。结合高边坡的实际特征，可对其破坏模式作出初步判断，分为最大剪应力面控制型与结构面控制型。在此基础上，则可形成新的技术思路：结合高边坡的变形稳定性对数据进行分析，采用可能性变形破坏模式作出判断，然后对变形破坏的发展过程进行分析。如果是对潜在滑动面位置进行判断，依据应是监测到的变形破坏信息。在优化支护设计方面，可利用强度稳定性分析法计算出重要的设计数据。
根据地质状况，可对公路岩体结构有一定了解。比如，某公路沿线分布着千枚岩与板岩，但发现部分地区已出现破碎结构并呈层状，甚至形成了倾倒变形体。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆勘测结果显示，多半边坡已发生倾倒变形，而原因主要是岩体结构影响，部分折断面则受岩体特征影响。如果是倾倒变形体的评价，则应采用下列途径。
在倾倒变形范围内，可选用离散元法模拟倾倒变形演化过程，并结合公路现场地质实际状况建立起地质模型。如果是边坡变形破坏模式，则可用边坡稳定性的评价方法研究。在确定潜在滑动面方面，可考虑采用二维有限研究法，这主要是对未变形边坡、变形小的边坡内应力及程度进行分析。若边坡发生了较大程度的变形，应考虑采用二维有限法实现对边坡分布特征的分期，并将勘测信息与施工各反馈信息为依据，获得较准确的滑动面位置。在边坡稳定性评价中，可考虑选用强度理论，并在此基础上将支护设计参数计算出来。
4.高边坡支护优化设计
在选定高边坡支护方案时，研究的依据主要是变形破坏的“过程模拟”对岩石体的演化和变形破坏机制。在拟定设计方案时，必须以变形破坏实际为依据[4]。设计时，采用的方法为初步静力设计，然后用数值模拟法对岩石体及工程结构作用进行研究，以此作为依据，实现对高边坡的优化设计。需要注意的是，在不同的破坏模式中，选用的支护方案也会存在巨大差异。在原设计方案基础上，若进一步优化支护方案以满足实际需要，还需把“过程控制”技术也纳入设计方案中，为形成边坡稳定性评价提供关键条件。这就要求设计人员必须通过支护措施，严格控制好高边坡的变形范围，并利用监测手段获得反馈信息，以验证效果。对于变形破坏高边坡支护的优化，常用的方案主要有以下几种：
⑴块体失去稳定性模式的优化设计方案：若块体失去稳定性，在选择处理方式，应有效结合结构面的破坏性质与破坏程度进行。若结构面节理为一般性，避免块体移动，可用长锚杆进行加固，并注意防护坡面；若是贯通夹泥结构面形成的块体底滑面，可用锚索控制体块，避免块体发生变形。
⑵近圆弧形滑动模式的优化设计方案：若边坡所在地为小边坡，可用锚杆控制。根据施工原理，可采用管注浆法对岩土体力学特性进行改善。除此之外，还应加强坡面防护，保证排水功能良好。
⑶平面顺层滑动模式的优化设计方案：为了预防平面顺层滑动情况的发生，可利用锚索控制块法，实现对主滑部位变形的有效控制。若底部画面过于陡峭，可考虑锚索方法；若滑面底部坡度较小，则可考虑选用锚拉桩的方法。
5.小结
由上述可知，高边坡是公路边坡的常见形式，与公路稳定性与行车安全密切相关，故必须重视高边坡的稳定性。因此，对于高边坡，相关设计人员必须在施工前开展普查工作，合理评价高边坡的稳定性，并对其支护方案进行优化设计，以最大程度地减少或预防高边破开裂、塌陷等事件发生，提高公路高边坡的稳定性。
参考文献：
[1]胡松山，童申家，刘斌清.岩质路堑高边坡稳定性综合评价及合理坡角优化研究[J].路基工程，2013（05）：94-99.
[2]刘俊雄，张大军，刘锦伟，曾文秀.某岩质边坡稳定性分析及支护方案优化设计[J].水利与建筑工程学报，2013，11（06）：94-98.
[3]吴飞.简述公路高边坡稳定性评价及支护优化设计[J].科学时代，2015（08）：44-45.
[4]段春华.公路高边坡稳定性评价及支护优化设计分析[J].房地产导刊，2014（03）：193.
论文作者:陈飞
论文发表刊物:《基层建设》2016年12期
论文发表时间:2016/9/27
标签：稳定性论文; 公路论文; 评价论文; 优化设计论文; 地质论文; 设计方案论文; 块体论文; 《基层建设》2016年12期论文;