张 帆

(中交二公局第三工程有限公司，陕西 西安 710016)

0 引 言

在修建高速公路过程中，不可避免地进行开挖路堑和路基的填筑，从而形成了大量的道路边坡，不同的地质环境下，影响高速公路边坡稳定性的因素均不同。

滑坡的产生主要由于外在因素造成边坡稳定性不足。若发生滑坡即会造成严重交通线阻塞甚至直接威胁人民生命财产安全，作为边坡工程的重点，滑坡治理需要在采取具体治理措施前对滑坡的产生原因进行详细分析。另一方面，为了达到最终减轻地质灾害，防治不必要的生命财产的损失，也必须对边坡的稳定性进行详细分析。

1 道路边坡防治措施

在国内外学者的努力下，目前已经在边坡稳定性分析上得到了大量成果。目前，对主流的边坡稳定性分析方法主要有：数值分析法和传统分析法两类。传统分析方法主要基于极限平衡理论对边坡的稳定性进行分析，出现了圆弧滑动法、Janbu法和Bishop法。在对岩土坡体进行简化后使用牛顿力学进行分析。

数值分析方法是随着计算机技术的迅速发展，利用有限元以及边界元进行快速计算得以实现，数值分析方法得到了长足进步。在使用数值模拟软件对边坡稳定性进行分析和模拟后，对边坡防滑措施的合理性进行分析后，以便对后续边坡监测和治理提供依据。

目前国际上针对道路边坡的主要防治主要有四类：改变边坡断面形状、直接加固边坡坡内部岩土体、完善边坡排水措施、采用支挡结构。

1.1 改变边坡断面形状

这种方法是指减少有可能发生滑动部分边坡的物质，通过减小边坡的坡度等方式来保障边坡的整体稳定性。

1.2 加强排水

传统的排水措施主要分为：地下排水与地表排水。通常使用排水沟或其他排水通道将地表与深度较浅地下水排至边坡范围外。通常对于较深的地下水会采用盲沟等进行排水，一般深沟内部会填充粗砾石或有机合成纤维，同时会在盲沟外侧加上过滤渗透材料形成反滤层防止土颗粒阻塞排水通道；对水量较大难以通过管道的部分，还可通过水泵进行抽水外排。

1.3 支挡结构

采用支挡构筑物防护是指在边坡坡脚或坡体表面铺设防滑结构，以减少滑坡产生的掉落或结构物。通常使用的支护结构主要是挡土墙，挡土墙种类众多，根据结构类型可划分为扶壁式挡土墙、悬臂式挡土墙、加筋式挡土墙、重力式挡土墙。

1.4 内部岩土体加固

这种方式是借助其他工具直接对边坡内部进行加固。通常采用的方法包括：加装预应力锚杆、对边坡内部裂缝进行灌浆封闭、预应力锚索、注浆锚杆等。

2 道路边坡滑坡因素

无论是何种边坡，产生滑动均是由于内因和外因共同作用的结果。内在因素主要包括：土的物理力学特性、边坡的内部地质构造，地下水情况、气候条件等。外在因素则主要包括：人类生产生活活动、边坡堆载、道路运营过程中的震动等。

2.1 内在因素分析

边坡的岩土体特性直接决定了边坡的强度以及稳定性。边坡根据坡体的岩土体类别可划分为土质边坡和岩质边坡。对土质边坡而言，砂性土由于粘聚力小，极易发生流沙滑坡，粘聚力大的黏性土则不容易形成连续滑动面；就岩质边坡而言，根据掩饰的产状可分为顺层岩质边坡和反倾岩质边坡。在岩石本身强度低或较破碎的情况下，滑坡形成的滑动面往往沿岩石中最为薄弱的界面开展，相较逆层岩质边坡，顺层岩质边坡更容易产生滑带。另一方面，地质构造也会对边坡产生极大影响，断层、是否处于地震构造带、岩体风化程度等均是影响边坡稳定性的关键因素。随着风化的开展，使得岩石在表层逐渐形成节理裂隙，以裂隙为渗水通道，会进一步增加边坡发生滑坡的风险。

地下水也是影响边坡稳定的决定性因素之一，水会直接影响岩土体的物理力学性质，降低岩土体抗剪能力。随着地下水位变化，边坡的剪切力和法向力也会随时产生变化。相应软弱滑裂面也会变化。

2.2 外在诱因

通过调查，在众多的边坡失稳案例中，边坡顶部不合理堆载所引发的滑坡占了相当大的比例，如废弃土方堆积、违规建筑物的构建等。若建筑物位于滑体范围内时，其作用就是提高了滑坡的下滑力，加速了滑动面的形成。爆破会对边坡产生具有较大的瞬时冲击，在道路施工过程中，尤其是路堑的施工时，经常会运用爆破手段进行岩体开挖，爆破对于周边岩土体会直接产生爆破冲击。若对边坡的地质调查不够详细，边坡岩层条件掌握不够准确，极易导致爆破位置的不当选择，此时，爆破产生的震动和冲击很容易诱发大规模的滑坡的滑塌。地震会对道路边坡产生显著影响，是否存在地震和震，地震是滑坡最大不可抗隐患，在地震影响下产生的惯性使得边坡失稳破坏常是瞬时的。降水则是道路运营过程中，冲刷则是道路后期运营过程中，影响边坡稳定最长时间的问题，若没有合理的边坡排水设施，就会造成雨水和地表径流的下渗和坡面的直接冲刷，影响岩土体的物理力学特性，造成边坡植被的破坏和水土流失，最终造成滑坡。

3 工程实例

3.1 工程概况

牙买加南北公路分为三段，本工程位于牙买加中部的一处。2016年5月28、29日分别下了2场暴雨，日降雨量分别达到49.2 mm、55.4 mm，5月30日晚上，K6+750～K6+820段边坡自第4级平台往下出现滑塌。6月1日我公司收到边坡滑塌的消息，并组织召开了滑坡处理方案研讨会，恳请施工单位对滑坡范围进行了测量，6月7日派人到JAMAICA进行了现场踏勘。

通过现场踏勘发现，该边坡主要为强风化安山岩边坡，全风化及残积土很薄，主要分布于坡顶、边坡的两侧部位。滑塌段桩号K6+750～K6+820，长度约70 m，下大上小，上开口位于4级平台的内侧，顶宽约2～3 m，中部滑塌体厚度为4～5 m，错台高度达8 m，上部滑床为强风化安山岩，滑塌体侵占了右侧硬路肩和一个行车道，附近路面未见拱起，推测剪出口位于坡脚附近。

3.2 滑坡原因分析

(1)内在因素

边坡高度大，开挖形成临空面；岩体节理裂缝发育，开挖后表面风化加快；岩体风化不均匀，软弱夹层多。

(2)外在因素

原排水系统基本失效，坡面汇水无法快速排出路界：排水系统失效，坡面积水无法通过排水系统迅速排除，而在路界范围滞留、下渗，一方面对坡面造成冲刷破坏，另一方面软化岩体结构面，加速岩体的风化，增大边坡自重，降低岩体强度及结构面的抗剪强度，从而最终诱发边坡失稳。降水强度大：项目区湿热多雨。2016年5月28、29日分别下了2场暴雨，日降雨量分别达到49.2 mm、55.4 mm，进而于5月30日晚上，在K6+750～K6+820段边坡第4级平台出现滑塌。因此，边坡滑塌为内在原因与外在诱因综合影响产生的自然水毁灾害，强降雨是重要的诱发因素。

3.3 边坡稳定性分析

首先结合室内试验指标和《公路路基设计规范》确定的边坡的各项物理力学参数，综合确定滑动面的抗剪强度指标选择代表性断面进行稳定性验算，分正常工况为天然状态下的工况，非正常工况Ⅰ为处于暴雨或连续降雨状态下的工况， 非正常工况Ⅱ为考虑地震荷载状态下的工况。三种工况进行验算。

经过参数计算，采用简化Bishop法计算刷方后边坡K6+800断面的稳定系数，并选择尚未滑塌路段的代表性横断面K6+720进行稳定性验算，检查附近边坡的稳定性。如稳定性安全系数不满足规范要求，根据计算的稳定安全系数确定加固方案。经过加固后，所得计算成果如表1所示。

表1 边坡稳定性计算成果表

4 结 论

随着高速公路建设的飞速发展，在多种因素的综合影响之下，边坡防治问题逐渐成为影响道路后期运营过程中最为常见的问题，因此加强对道路边坡稳定性影响因素的研究以及深入研究边坡防治措施就显得至关重要。本文综合调查了影响边坡的内因和外因，对常见的边坡防护措施进行了总结，并结合牙买加南北公路对边坡稳定性影响因素进行了实际分析，对日后国外公路援建项目提供必要的借鉴作用。