公路高边坡稳定分析方法及支护优化研究

公路高边坡稳定分析方法及支护优化研究

吕川

重庆交通大学河海学院，重庆市，400074

摘要：在目前的公里建设中对于高边坡的稳定性应加强重视，借助有效的方式加强其稳定性，为了使施工顺利进行，需要对其进行全面分析。通过对公路工程高边坡设计理念的阐述，提出公路高边坡的分类，结合工程实例分析公路高边坡稳定性分析及支护动态设计应用，使公路的高边坡稳定分析更加可靠，为支护设计的进行提供参考依据，提升工程的建设水平。

关键词：公路；高边坡；稳定分析；支护

引言

随着我国的基础设施建设的发展，公路高边坡的稳定性作为重要的影响因素，由于山区公路建设数量增加，公路开挖边坡稳定性问题更加突出，为了加强施工的效果，应对其稳定性进行分析。在对边坡开挖后会造成一定的破坏，如果不进行有效的处理，会对施工质量及安全造成影响。可借助支护方式来加强其稳定性，合理进行支护设计，使公路的建设得到支持，提升工程质量。

1公路工程高边坡设计理念

1.1预防为主

高边坡施工中应符合预防为主的要求，在地质灾害频发的条件下，需要对公路设计进行合理分析，规避路线走廊带经过危险区域，当路线走廊带无法避开该区域，在施工中应避免出现高填深挖，可在必要情况下挖掘隧道。

1.2 彻底解决问题

在开展高边坡设计前，应全面了解并且明确公路高边坡失稳的原因，可提出有针对新的支护方案，使施工能够顺利开展。在完成了高边坡支护设计后，应根据施工流程来进行处理，避免造成质量安全问题。

1.3 符合经济性要求

开展高边坡支护设计时，需要考虑到成本的要求，使技术应用满足施工需求，合理地分支护方案的经济性情况。应对工程的施工技术应用及资金投入等全面分析，比较各个方案的内容，使支护设计方案的选择能够达到更好的效果。

1.4 满足综合治理需求

造成公路高边坡失稳等问题的原因比较复杂，应结合实际情况进行分析。在处理公路高边坡失稳问题时，应对高边坡产生的不良影响进行明确，提出有效的解决措施，使边坡稳定性得到显著提升。

2公路高边坡的分类

分析边坡是否稳定时，应考虑到工程的地质条件，当地质条件良好，不存在不利结构面，边坡坡率不产生变化，也不会出现失稳的情况。基本稳定边坡不存在不利结构面，在项目地质条件一般的情况下，边坡坡率会产生一些变化，在外部因素的影响中边坡会出现变形问题，一般变形不会对运营过程中车辆通行造成影响。同时，应对放坡进行控制，开展防冲刷防护处理。对于欠稳定边坡，其边坡存在着一些不利结构面，工程地质条件比较差，项目路段边坡会产生显著的失稳情况，对车辆的通行造成一定的影响。需要对边坡坡度进行恰当的调整，使其保持稳定性。不稳定边坡具有地质条件差的特点，坡体会出现明显的变形，甚至产生坍塌情况，需要对其进行有效的支护设计，实现对边坡的加固。

3工程实例

某山区公路所在区域的地质条件复杂，在地质结构影响下，岩石节理裂隙发育，风化程度不同，水文地质及工程地质条件比较复杂，路堑边坡的最大高程为1650m，相对高差为50m，坡率为1:0.75，每增加10m为一个坡级，总共有5个坡级，坡脚预留出3m的马道。通过对高边坡地层特点分析发现包括了粉质粘土、强风化泥灰岩及中风化岩灰岩。

4公路高边坡稳定性分析及支护动态设计应用

4.1高边坡动态设计

设计单位应结合实际情况，根据高边坡的情况进行动态化设计，使高边坡的稳定性分析更加准确，为施工的进行提供可靠的参考依据，对稳定性比较好的高边坡提出动态优化检疫，对稳定性比较差的高边坡进行重点研究。应对边坡施工进行跟踪，调查岩体结构，利用定性定量结合的方式来对边坡稳定性进行研究，提出有效的优化建议。设计单位在设计初期需要将资料作为基础，为业主等提出合理建议，并且将设计单位及施工现场的资料信息作为参考内容，使决策能够顺利实施。设计单位应对施工中的情况进行动态优化，监理及施工单位应在其中提供相应的指导，使工程施工顺利开展，加强工程的建设效果。当设计中出现了变化问题，应对其进行评审，由业主组织专业人员开展评审工作，结合建议来对施工进行动态设计，由监理单位来开展施工控制，使施工能按照设计方案进行。

4.2重点高边坡稳定性评价

可结合地质学角度来进行岩石高边坡稳定性评价，明确变形破坏机制，借助数值模拟方式来对高边坡被破坏的情况进行模拟，将模拟结果作为参考依据，对高边坡稳定性进行评价。在分析变形稳定性的过程中可采用变形理论与强度理论的稳定性分析结合的方式，以模拟控制为基础来进行岩体高边坡稳定性评价，提出有效的方法。通过对高边坡稳定性评价及支护动态化设计的实施，可使动态评价发挥出有效的作用。将高边坡的实际特点作为参考依据，对其破坏模式进行判断，可分成结构面控制型和最大剪应力面控制型。在进行支护动态优化时，可采取强度稳定性分析方法，将数据计算出来，验证支护的效果，根据支护结构及边坡之间的作用关系来优化动态设计方案。以地质情况为基础分析，在工程中部分区域产生了破碎结构，呈现层状，勘察后发现有一半的边坡出现了倾倒变形的情况，导致该问题的原因是岩体结构自身，部分折断面受到了岩体特征的影响。

4.3高边坡支护施工优化设计

在高边坡支护动态优化设计中应保证安全等级符合要求，使用的稳定性方法为圆弧滑动条分法，高边坡的安全稳定系数一般应超出1.3，锚杆抗拔安全系数为2。在施工中应将预防地质灾害作为原则，保证施工过程的安性，在施工流程需要坚持以人为本的要求，避免施工对环境造成影响。在分析边坡的稳定性时，以工程项目为例，由于高边坡为粉质粘土、强风化及中风化泥灰岩的岩土层，勘察中没有发现较大的安全隐患问题，通过对岩土层的厚度的分析发现最大厚度的高边坡岩土层为泥灰岩，厚度达到了17m，判断边坡失稳形态会使坡体沿着破裂面而滑动，确定改变高边坡坡度可使边坡稳定性受到影响，使边坡的稳定性得到提升，并且降低土石方的重量，并且加强其安全性。在放坡中应从坡顶开始依次放坡到坡脚，坡率应为1：1，对不同阶段安全系数进行计算。锚杆支护的位置会产生较大的影响，需要对其合理选择，通过对锚杆位置的改变，使其稳定性符合工程施工的要求，加强施工的效果。结合案例来分析，预应力锚索应钻直径为150mm，使用钢绞线进行施工，倾角设置为25°，按照从上到下的顺序将第一级锚固段的长度设置为20m，自由段长度为8m，第二级及第三级锚固段的长度为22m，自由端的长度为11m。方形骨架护坡位置对带来一定的影响，考虑到环境气候的影响，可在降雨较多的条件下使用方形骨架进行加固，可使施工顺利进行，避免施工质量受到雨水的影响，使坡面有效加固。此外，可借助草木种植的方法来实现对边坡的稳定处理，使其符合工程建设的要求。

结语

要想使公路建设得到推动，需要对高边坡施工的进行进行优化，结合其稳定性进行科学分析，对支护设计进行改善。通过对工程情况的分析，可采取有效的分析方法，使稳定性分析更加可靠，对高边坡进行动态设计，开展重点高边坡稳定性评价，并且进行高边坡支护施工优化设计，使支护施工发挥出有效的作用，使工程的建设质量达到实际要求，进而保证公路工程的稳定运行。

参考文献

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