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[摘 要]随着我国城市化进程的快速发展，高速公路等基础设施工程也逐渐完善，但同时也面临着复杂的路况与边坡等问题。本文首先简述了进行高速公路边坡稳定性评价的必要性以及其类型划分，然后分析了高速公路边坡稳定性的影响因素，最后探究了高速公路边坡稳定性的分析方法，以供同业者借鉴。
[关键词]高速公路；边坡稳定性；分析方法
中图分类号：U416.14 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）21-0235-01
0 引言
近年来我国社会经济实现了大跨度的飞跃发展，国家高速公路路网体系也逐渐得到了完善。在我国高速公路发展迅速的大背景下，对高速公路的建设等级与质量要求也越来越高，实际上大多数高速公路在修建过程中都会面临复杂的地形与地质环境，如边坡就会给工程的设计和施工带来严峻的挑战。
1 高速公路边坡概述
高速公路边坡通常就是指在高速公路建设过程中，路基两边的土质边坡高度大于20米或者是岩质边坡的高度大于30米的边坡，在高速公路的建设过程中，过大的坡度以及高度，都会给道路的施工与运营带来严重的安全隐患，尤其是在突发性的地震、泥石流等紧急情况下，就会给高速公路的边坡稳定性带来不利影响。在我国发生过的很多地震与泥石流事件中，都出现高速公路边坡失稳破坏的现象，造成道路淹埋被破坏。
2 进行高速公路边坡稳定性评价的必要性
我国社会经济的快速增长，带动了基础设施建设的发展，使得我国的高速公路路网体系得到了很大的完善。事实上，在高速公路快速发展的背景下，高速公路的建设与施工要求都越来越高，还有大多数高速公路在施工过程中都需要面临复杂的地形与地质环境，这给我们工作人员的设计以及施工都带来极大的挑战，其中，边坡就是高速公路建设过程中需要面临的一个普遍难题，再加上高速公路边坡稳定性评价又是一个非常复杂、离散、随机且非线性的问题。所以，在我国高速公路的高边坡设计过程中，必须对其稳定性能进行客观有效的评价，并根据评价结果给出相应的解决对策和加固方法，从而确保高速公路使用的安全性以及长期性。
3 高速公路边坡类型划分
3.1 岩质边坡
岩质边坡实际上就是指组成坡体的物质主要是中风化岩体，例如花岗岩、砂岩、页岩以及灰岩与凝灰质砂岩等，且其主要呈块状结构与层状结构，边坡开挖后表面残坡积层或强风化岩层的厚度大约小于5米的高速公路边坡。按照岩体结构以及边坡开挖临空面间的关系，又可以将岩质边坡分为近水平层状结构边坡、反倾层状结构边坡、顺倾层状结构边坡与碎裂状结构边坡以及块状结构边坡等。
3.2 类土质边坡
类土质边坡组成坡体的岩层主要都是全—强风化花岗岩、花岗闪长岩以及砂岩和泥、页岩，其中岩石也大多数破碎，呈砂土状以及碎石状，但其原岩结构还比较清楚，岩石手可以捏碎成土状的边坡。这类高速公路边坡的破坏主要由岩土强度与风化裂隙面以及构造结构面的影响。
3.3 二元结构边坡
二元结构边坡主要指上覆为残坡积层或者全—强风化基岩，下伏则是中—微风化岩体的边坡，上覆岩土层介于边坡高度的三分之一至二分之一之间的边坡。
4 高速公路边坡稳定影响因素
4.1 岩土特性
岩土的基本特性一直以来都是高速公路边坡稳定的基本因素。就土质边坡来讲，土体的粘聚力以及摩擦力等基本参数都在很大程度上影响着土体的自然边坡角度，一旦边坡的坡度大于此角度，就很难确保土体的稳定性，同时，一旦受到扰动就会出现整体失稳现象；而且，就不同性质的土体来讲，其土质参数的稳定性也存在较大的差异，如砂土在降雨后，若不具备其他稳固措施就极易产生流沙现象，导致边坡破坏。对于岩质边坡，那么岩石的强度与裂缝以及软弱岩层的存在等都会影响边坡的稳定。在环境的荷载作用下，通常都是最弱的岩石连接界面开展裂纹增长，从而造成失稳破坏。
4.2 地质构造
边坡的地质构造作为高速公路边坡稳定性的原始影响因素，例如是否存在地震概率与岩溶区域以及风化抗震设防等级等，都与高速公路边坡的穩定性相关。除此之外，公路的岩质边坡与岩石节理特性以及是顺层还是逆层边坡等因素，都对边坡的失稳与破坏具有重要的影响。
4.3 地下水特征
地下水的存在严重影响着高速公路岩土的基本物理特性，所以对高速公路边坡的稳定影响也非常大。事实上，地下水位的变化会影响岩土的剪切力以及法向力，导致最弱破坏面也发生变化，一旦边坡中存在一些微裂缝，就会大大削弱地下水的结构抗力，从而形成静水压力，增加边坡的裂缝。如天氣逐渐转冷后，裂缝中的水还没有排出，那么水分的冻结就会使得裂缝膨胀，发生边坡失稳状况。
4.4 边坡设计特征
高速公路边坡的设计主要是从外在因素的角度影响边坡的稳定性，因为对高速公路边坡的稳定性把握不到位，造成设计边坡的高度与支护形式以及坡度等，不符合岩土所能接受的范围，就极易导致高速公路出现失稳情况。
4.5 施工工法
高速公路在建设过程中的施工工法与顺序也决定边坡稳定的一个重要的外在因素，其在开挖过程中所选取的爆破手段与顺序，都决定了这种施工方法对原有岩土的扰动，所以，在高速公路边坡建造的设计过程中也必须考虑到这个影响因素，将道路的施工对边坡的稳定影响因素降到最低。
5 高速公路边坡稳定性的分析方法
5.1 工程地质类比法
高速公路边坡建造过程中运用工程地质类比法，实际上就是通过对比自然坡体以及不稳定坡体的工程地质条件差异，之后再与相邻场区既有边坡的稳定性状进行联系，从而找出相应的设计参数。就边坡的岩性与结构以及工程措施的相似性来进行稳定性分析与判断。
5.2 定性分析方法 定性分析方法主要是通过对高速公路建设工程的地质进行勘察，从而对影响边坡稳定性的主要因素与可能的变形破坏方式以及失稳的力学机制等进行的分析，对已經变形的地质体的成因与其演化史进行分析，从而做出被评价边坡稳定性状况以及其可能发展趋势的定性解释。这一评价方法的优点就是可以综合考虑影响高速公路边坡稳定性的多种因素，快速地评价出边坡的稳定状况与其发展趋势。
5.3 圆弧法
边坡稳定性分析的圆弧法实际上就是将黏性土坡的滑动面看做是圆弧，然后根据滑动体的力学平衡条件，把抗滑力矩以及滑动力矩之比定义为安全系数，进行反复试算得出最小安全系数。经过大量的实践表明，对普通的黏性土，特别是软黏土，在其边坡与地基出现失稳现象时的滑动面与圆弧非常相似，所以，通过圆弧法验算高速公路的边坡稳定性非常符合实际情况。现如今国内外的许多高速路工程中都已将圆弧法作为了验算黏性土坡稳定性的首选方法，并将其列入了有关规范制度。
5.4 数值分析方法
高速公路的边坡从稳定转变为不稳定状态，通常都是一个渐變的过程，是由量的积累达到质的突变，也就是说它不只是一个三维空间的问题，其中还包含着时间过程的四维问题。在这一阶段，岩土体的变形具有非常重要的作用，从小变形逐渐发展为大变形，从而再演化成岩土体破裂，滑动面出现贯通，而形成滑坡现象。因此，对于出现的挖方边坡的稳定性进行定量分析时，不仅要进行常规的极限平衡分析，还需要进行相应的边坡变形与破坏演化过程分析，对边坡变形进行一个全方位的了解。对边坡的认识也不应该局限于边坡的现状，也要了解其过去，同时预测其未来的发展情况。
6 结束语
综上所述，随着我国高速公路建设的飞速发展，边坡的稳定性分析也越来越受到人们的关注。因此，在实际建设过程中，一定要通过边坡稳定性评价方法的有效运用，实现高速公路的安全稳定发展。
参考文献
[1] 屈海军.高速公路的高边坡设计及稳定性评价[J].城市道桥与防洪，2016.
[2] 张菊连，沈明荣.高速公路边坡稳定性评价新方法[J].岩土力学，2011.
[3] 刘文进.山区高速公路边坡稳定性评价方法浅析[J].山西交通科技，2008.
[4] 汤新福.高速公路路堑高边坡的稳定性评价及设计方法[J].交通建设与管理，2014.
[5] 戴宏学，何凯.高速公路边坡稳定性分析与治理[J].交通标准化，2009.
[关键词]高速公路；边坡稳定性；分析方法
中图分类号：U416.14 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）21-0235-01
0 引言
近年来我国社会经济实现了大跨度的飞跃发展，国家高速公路路网体系也逐渐得到了完善。在我国高速公路发展迅速的大背景下，对高速公路的建设等级与质量要求也越来越高，实际上大多数高速公路在修建过程中都会面临复杂的地形与地质环境，如边坡就会给工程的设计和施工带来严峻的挑战。
1 高速公路边坡概述
高速公路边坡通常就是指在高速公路建设过程中，路基两边的土质边坡高度大于20米或者是岩质边坡的高度大于30米的边坡，在高速公路的建设过程中，过大的坡度以及高度，都会给道路的施工与运营带来严重的安全隐患，尤其是在突发性的地震、泥石流等紧急情况下，就会给高速公路的边坡稳定性带来不利影响。在我国发生过的很多地震与泥石流事件中，都出现高速公路边坡失稳破坏的现象，造成道路淹埋被破坏。
2 进行高速公路边坡稳定性评价的必要性
我国社会经济的快速增长，带动了基础设施建设的发展，使得我国的高速公路路网体系得到了很大的完善。事实上，在高速公路快速发展的背景下，高速公路的建设与施工要求都越来越高，还有大多数高速公路在施工过程中都需要面临复杂的地形与地质环境，这给我们工作人员的设计以及施工都带来极大的挑战，其中，边坡就是高速公路建设过程中需要面临的一个普遍难题，再加上高速公路边坡稳定性评价又是一个非常复杂、离散、随机且非线性的问题。所以，在我国高速公路的高边坡设计过程中，必须对其稳定性能进行客观有效的评价，并根据评价结果给出相应的解决对策和加固方法，从而确保高速公路使用的安全性以及长期性。
3 高速公路边坡类型划分
3.1 岩质边坡
岩质边坡实际上就是指组成坡体的物质主要是中风化岩体，例如花岗岩、砂岩、页岩以及灰岩与凝灰质砂岩等，且其主要呈块状结构与层状结构，边坡开挖后表面残坡积层或强风化岩层的厚度大约小于5米的高速公路边坡。按照岩体结构以及边坡开挖临空面间的关系，又可以将岩质边坡分为近水平层状结构边坡、反倾层状结构边坡、顺倾层状结构边坡与碎裂状结构边坡以及块状结构边坡等。
3.2 类土质边坡
类土质边坡组成坡体的岩层主要都是全—强风化花岗岩、花岗闪长岩以及砂岩和泥、页岩，其中岩石也大多数破碎，呈砂土状以及碎石状，但其原岩结构还比较清楚，岩石手可以捏碎成土状的边坡。这类高速公路边坡的破坏主要由岩土强度与风化裂隙面以及构造结构面的影响。
3.3 二元结构边坡
二元结构边坡主要指上覆为残坡积层或者全—强风化基岩，下伏则是中—微风化岩体的边坡，上覆岩土层介于边坡高度的三分之一至二分之一之间的边坡。
4 高速公路边坡稳定影响因素
4.1 岩土特性
岩土的基本特性一直以来都是高速公路边坡稳定的基本因素。就土质边坡来讲，土体的粘聚力以及摩擦力等基本参数都在很大程度上影响着土体的自然边坡角度，一旦边坡的坡度大于此角度，就很难确保土体的稳定性，同时，一旦受到扰动就会出现整体失稳现象；而且，就不同性质的土体来讲，其土质参数的稳定性也存在较大的差异，如砂土在降雨后，若不具备其他稳固措施就极易产生流沙现象，导致边坡破坏。对于岩质边坡，那么岩石的强度与裂缝以及软弱岩层的存在等都会影响边坡的稳定。在环境的荷载作用下，通常都是最弱的岩石连接界面开展裂纹增长，从而造成失稳破坏。
4.2 地质构造
边坡的地质构造作为高速公路边坡稳定性的原始影响因素，例如是否存在地震概率与岩溶区域以及风化抗震设防等级等，都与高速公路边坡的穩定性相关。除此之外，公路的岩质边坡与岩石节理特性以及是顺层还是逆层边坡等因素，都对边坡的失稳与破坏具有重要的影响。
4.3 地下水特征
地下水的存在严重影响着高速公路岩土的基本物理特性，所以对高速公路边坡的稳定影响也非常大。事实上，地下水位的变化会影响岩土的剪切力以及法向力，导致最弱破坏面也发生变化，一旦边坡中存在一些微裂缝，就会大大削弱地下水的结构抗力，从而形成静水压力，增加边坡的裂缝。如天氣逐渐转冷后，裂缝中的水还没有排出，那么水分的冻结就会使得裂缝膨胀，发生边坡失稳状况。
4.4 边坡设计特征
高速公路边坡的设计主要是从外在因素的角度影响边坡的稳定性，因为对高速公路边坡的稳定性把握不到位，造成设计边坡的高度与支护形式以及坡度等，不符合岩土所能接受的范围，就极易导致高速公路出现失稳情况。
4.5 施工工法
高速公路在建设过程中的施工工法与顺序也决定边坡稳定的一个重要的外在因素，其在开挖过程中所选取的爆破手段与顺序，都决定了这种施工方法对原有岩土的扰动，所以，在高速公路边坡建造的设计过程中也必须考虑到这个影响因素，将道路的施工对边坡的稳定影响因素降到最低。
5 高速公路边坡稳定性的分析方法
5.1 工程地质类比法
高速公路边坡建造过程中运用工程地质类比法，实际上就是通过对比自然坡体以及不稳定坡体的工程地质条件差异，之后再与相邻场区既有边坡的稳定性状进行联系，从而找出相应的设计参数。就边坡的岩性与结构以及工程措施的相似性来进行稳定性分析与判断。
5.2 定性分析方法 定性分析方法主要是通过对高速公路建设工程的地质进行勘察，从而对影响边坡稳定性的主要因素与可能的变形破坏方式以及失稳的力学机制等进行的分析，对已經变形的地质体的成因与其演化史进行分析，从而做出被评价边坡稳定性状况以及其可能发展趋势的定性解释。这一评价方法的优点就是可以综合考虑影响高速公路边坡稳定性的多种因素，快速地评价出边坡的稳定状况与其发展趋势。
5.3 圆弧法
边坡稳定性分析的圆弧法实际上就是将黏性土坡的滑动面看做是圆弧，然后根据滑动体的力学平衡条件，把抗滑力矩以及滑动力矩之比定义为安全系数，进行反复试算得出最小安全系数。经过大量的实践表明，对普通的黏性土，特别是软黏土，在其边坡与地基出现失稳现象时的滑动面与圆弧非常相似，所以，通过圆弧法验算高速公路的边坡稳定性非常符合实际情况。现如今国内外的许多高速路工程中都已将圆弧法作为了验算黏性土坡稳定性的首选方法，并将其列入了有关规范制度。
5.4 数值分析方法
高速公路的边坡从稳定转变为不稳定状态，通常都是一个渐變的过程，是由量的积累达到质的突变，也就是说它不只是一个三维空间的问题，其中还包含着时间过程的四维问题。在这一阶段，岩土体的变形具有非常重要的作用，从小变形逐渐发展为大变形，从而再演化成岩土体破裂，滑动面出现贯通，而形成滑坡现象。因此，对于出现的挖方边坡的稳定性进行定量分析时，不仅要进行常规的极限平衡分析，还需要进行相应的边坡变形与破坏演化过程分析，对边坡变形进行一个全方位的了解。对边坡的认识也不应该局限于边坡的现状，也要了解其过去，同时预测其未来的发展情况。
6 结束语
综上所述，随着我国高速公路建设的飞速发展，边坡的稳定性分析也越来越受到人们的关注。因此，在实际建设过程中，一定要通过边坡稳定性评价方法的有效运用，实现高速公路的安全稳定发展。
参考文献
[1] 屈海军.高速公路的高边坡设计及稳定性评价[J].城市道桥与防洪，2016.
[2] 张菊连，沈明荣.高速公路边坡稳定性评价新方法[J].岩土力学，2011.
[3] 刘文进.山区高速公路边坡稳定性评价方法浅析[J].山西交通科技，2008.
[4] 汤新福.高速公路路堑高边坡的稳定性评价及设计方法[J].交通建设与管理，2014.
[5] 戴宏学，何凯.高速公路边坡稳定性分析与治理[J].交通标准化，2009.