摘要：高边坡是道路工程建设中的关键节点，也是其使用过程中可能发生危害的重点区域。本文对高边坡的勘察设计问题进行了论述。
关键词：高边坡；勘察设计；问题
目前，在工程高边坡施工过程中，由于其稳定性受到高边坡所处岩土体基本特性等的限制，具有变异性和非均质性等特点，从而使高边坡勘察设计十分复杂。当前，引起高边坡变形的病害种类繁多，再加上地形地貌和复杂的工程地质条件，高边坡出现变形现象不可避免。因此，对高边坡进行科学合理的勘察设计，加强其稳定性十分有必要。
一、高边坡简介
1、定义。对土质边坡高度大于20m、小于100m或岩质边坡高度大于30m、小于100m的边坡，其边坡高度因素将对边坡稳定性产生重要作用和影响，其边坡稳定性分析和防护加固工程设计应进行个别或特别设计计算，这些边坡称为高边坡。
2、类型。1)按边坡物质组成分为土质边坡、类土质边坡、岩质边坡、二元结构边坡。2)岩质边坡按坡体结构分为顺层边坡、切层边坡、碎裂结构边坡、块状结构边坡。3)按使用对象分为露天矿边坡、水电工程边坡、铁路分路边坡、城建边坡等。
二、高边坡的常见灾害
1、坍塌。主观方面是边坡石方爆破、开挖、排水和防护等措施不到位，譬如爆破的用药过量造成岩体疏松；客观方面是边坡的土质等影响，边坡的土质结构疏松，不利于开挖时的平衡性控制，容易出现沿着岩层面下滑的现象，而地下水对边坡基角的浸泡也是引起塌方的重要原因之一。
2、滑坡。其产生原因与边坡的地质构造、岩性、开挖卸载、水的作用等息息相关，高边坡的坡体为砂岩、强风化粉砂质泥岩等软质岩石，在风化作用下，局部容易产生贯通性裂缝，再加上开挖和卸载的影响，譬如原始的地形和应力受到路基开挖的影响，改变了原有样貌，形成高边坡的临空面，为高边坡的侧向变形提供了足够的空间。雨季时地表水下渗，加重岩体重度和降低岩体抗剪能力，当重度达到一定程度时，边坡就会沿着软弱界面滑动，产生滑坡。
3、倾斜。高边坡产生倾斜，大部分原因是因自然界中一些客观的地质灾害所造成，例如高速公路的泥岩互层地段中如果存在着软硬相间的倾斜岩层，这样就破坏了边坡的平衡性，容易导致高边坡产生倾斜的现象。
4、错落。高边坡产生错落的原因是因错落带岩土的临空面不断加大及地下水不断对岩体的强度消弱，并且和断层类似的一些表面光滑的结构面与高边坡稳定的岩体分离，继而出现压缩变形现象，从而导致高边坡产生错落。
三、高边坡稳定性的影响因素
1、工程中的地质结构是最为重要的一项影响因素，属于不可改变的客观因素。如果边坡的地质结构较差，将会严重危害到高边坡的稳定性，因此，对这种状态下的边坡工程，要制定针对性强的设计方案，有针对性地解决相关问题。
2、由于地下水的影响水文地质条件在一定程度上会关系到边坡的稳定性，使岩体软化，这种现象将会严重降低强度，导致坡体下滑程度增大，造成边坡失稳现象，从而降低了岩体的稳定性和工程的安全性。
3、下雨也会对边坡的稳定性造成影响，主要是由于雨水的浸入使岩体和土质的含水量增加，使岩体结构不稳定，土质变软，进而严重降低抗剪强度。
4、地形地貌也会对边坡失稳的现象造成一定的影响，这些应力的影响会使边坡的稳定性大幅度降低。因此，在施工前应先进行地质勘察，以判断是否符合施工条件。
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5、一些主观的影响因素同样在一定程度上对边坡的稳定性造成威胁，例如随意采用不恰当的爆破方式，从而对企业造成边坡的泥土松动，进而影响其稳定性，为工程施工的安全带来威胁。
四、高边坡勘察设计的方法
1、地面的地质调查。作为高边坡勘察设计的基础工作，地面的地质调查必须在分析岩土性质的前提下，进行如下内容的调查：①调查边坡所在山坡的走向、坡向和坡高等，进行分段调查，譬如根据山坡的走向将其分为若干段，分别测试其坡形、坡率和坡高，以及坡体上的植物分布状况，如果处于河流或沟谷地段，则要将河流和沟谷的分布密度、切割深度和沟岸稳定性等进行同步勘探。②根据地层的人工边坡形式和稳定状况，确定山坡上线路的位置、走向，以及策划开挖的边坡高度和形式，尤其是边坡地段的地层、岩性、产状、风化程度等，需要结合边坡是否存在软弱夹层和接触面，探清夹层、接触面与边坡开挖面的关系。③针对地质的结构，譬如类均质体结构、顺倾层状结构、反倾层状结构、近水平层状结构等，探其分布的具体位置、产生的状况、发育的程度、延伸的长度及结构中的填充物状况，然后判断这些地质结构与开挖面的具体关系，从而确定开挖的具体办法，譬如施工季节的安排、开挖的先后顺序安排、开挖的方式选择等。④针对已变形的边坡，推测其变形的发生时间、部位、裂缝分布和发展历程等，以便采取补救措施，防止其变形问题的加剧。
2、勘探。根据勘探的每一种对象，合理有效的布置勘探点及采取合适的勘探方法与技术。勘探的基本流程为：首先是将高边坡按照特定的距离进行分段，同时选择特别具有代表性的勘探断面，如果其勘探断面存在不良地质，则要在其不良地质体上设置主轴代表性断面，每个断面上还需再设置不少于三个的勘探点。然后是进行勘探模式，通常情况是以钻孔为主，结合物探对其地下情况进行逐一查清，如果出现边坡的高度过大、容易出现失稳危险，则要科学合理的布置深孔与地面位移监测，实时掌握边坡动态。最后是选取具有代表性的土体、岩石及水样等进行细致试验，为后期高边坡的设计工作提供有力的参考数据。
3、稳定性评价。定性评价时应充分结合地区经验，采用工程类比法。定性评价是定量评价的基础。定量评价则是通过规范认可的计算方法、公式计算后得出的稳定性结论，如极限平衡法、毕肖普(Bishop)法等。当定量评价结果与定性评价明显差异时，应检查计算参数是否合理，并作必要的调整。
勘探结果是进行高边坡稳定性评价的重要依据，一般来说，高边坡稳定性评价等级包括以下几种：①稳定型的边坡，其稳定系数于1.2，而且坡形和坡率都满足岩土体的强度要求。②基本稳定边坡，其稳定系数一般在1.1～1.2间，虽然坡形和坡率也大体满足岩土体强度，然而含有一些地下水，而且存在冲沟、剥落和落石等安全隐患。③欠稳定边坡，其稳定系数在1.O～1.1间，这种边坡比较稳定，然而有一定量的地下水，而且容易影响到岩土强度，可能会出现局部坍塌或滑动变形等安全问题。④不稳定的边坡，其稳定系数小于1.0，这种边坡的坡形和坡率不满足岩土的强度，很可能会产生滑坡等失稳问题。
4、高边坡的设计。高边坡的设计要根据高边坡的使用年限和保护对象，采取安全可靠的设计方法：①在40米高度以下的边坡，设计的原则以放稳定坡率为主，在40米以上的边坡，要避免边坡放缓问题出现，否则将会出现大量的弃方，并破坏植被等，因此，较陡的边坡坡率增加时，要用支挡加固的方法减少边坡的高度。②边坡加固时，要综合考虑坡脚应力和地下水集中问题，加强坡脚1～3级边坡的支撑力，防止高边坡局部的失稳。③设计完善的高边坡地表水和地下水排水系统，并综合考虑环境的保护和生态平衡的维持。
总之，高边坡的勘察设计是道路勘察工程的重点部分，对整个勘察工程的施工具有重要影响。在高边坡的勘察过程中，需使用多种勘察手段，在进行系统性勘察的基础上进行针对性的重点勘察，充分查明场地地质条件，为高边坡的治理加固提供准确的地质资料，从而为道路的路线设计、施工、使用提供可靠的依据，进而提升其建设质量。
参考文献：
[1]何进.关于高边坡勘察设计问题的探析[J].四川地质学报，2013(s1).
[2]杨桦.探索高边坡设计要点[J].价值工程，2014(04).
论文作者:张勇
论文发表刊物:《防护工程》2019年11期
论文发表时间:2019/8/29
标签：稳定性论文; 地质论文; 结构论文; 土质论文; 岩土论文; 稳定论文; 地下水论文; 《防护工程》2019年11期论文;