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摘要：高边坡工程是一种通过人工来改造地质体的工程设施，其稳定性经常受到地形地貌、地质条件以及人为改造程度等的影响，要加强其稳定性，就必须对其进行科学合理的勘察设计。因此，本文就关于高边坡勘察设计问题为课题展开了详细的分析探讨，以供参考。
关键词：高边坡工程；勘察设计；稳定性；问题；方法
中图分类号：S611文献标识码： A
引言
现如今，工程高边坡的建设过程中，由于其稳定性受高边坡所在岩土体的基本特性等的限制，具有多变性和不均质性等特点，使得高边坡的勘察设计变得十分复杂。目前高边坡存在多种导致其变形的病害问题，再加上地形地貌及复杂的工程地质条件，高边坡出现变形的现象也不可避免，因此高边坡有必要进行科学合理的勘察设计，加强其稳定性。
1、导致高边坡变形的病害原因以及条件
1.1 在进行程勘察工作时，所选择设计的路线没能足够重视，同时也未能落实选择实际路线的基本准则，对前期已在施工现场出现相对陈旧的滑坡以及岩堆路段、顺层路段等没有完全的进行估计及认识，就盲目对其进行布置施工路线，施工过程也未使用机械对其进行全面的开挖以及填土，从而导致陈旧的滑坡出现问题。
1.2 没能充分认识高边坡工程所在的地质条件，同时在设计时也存在着轻视路基工程的现象，这是造成高边坡工程出现变形的最主要因素。同时，在进行工程高边坡设计之前未进行全方位具有针对性的勘探以及调查工程地质的情况，单纯的凭借过去的设计经验对其工程进行设计，最终造成在施工过程中出现各种可避免的问题。
1.3 在施工过程中未具备科学性，导致其高边坡工程出现变形，最终失去了平衡性。例如，岩土自身稳定性遭到外界爆破施工过程的损害；雨季仍然进行开挖施工致使坡体渗入大量的雨水，造成岩土性质软化；工程开挖施工后长时间在空气中暴露，并且未采取任何防护及加固措施，最终造成高边坡变形，失去了平衡性。
2、高边坡稳定性的影响因素
2.1 土质边坡的影响因素：①土坡受外界作用力的影响造成原有状态发生了变化，例如在坡顶胡乱堆放施工材料，使得承载构筑物的压力变大，或者是因为地质灾害、地震、爆破等因素致使结构发生了变化，最终造成原有土层结构出现不平衡现象；②土坡受到含水量的影响，导致其土坡结构的抗剪强度变弱，同时土坡也将会受到其测压应力带来的影响，致使土体结构发生了变动，边坡出现失稳现象。
2.2 岩质边坡稳定性的影响因素：①原有地形构造未知、岩质构造复杂多样，对坡体的影响较大；②夹层顺向坡容易出现滑移，致使坡体出现熔隙和崩落，最终造成整体结构发生压裂甚至扭曲等现象。同时，岩质边坡会受膨润土和砂泥岩的作用，如果是受膨润土的影响，就会由于蒙脱石特殊性质的作用下造成坡体产生变形、失稳等现象。同样的要是如果是受砂泥岩的影响，，就会由于砂泥岩出现严重的腐蚀或者被风化的现象，最终也将会造成岩体滑落。
2.3 地质构造：①顺向坡，当坡体的层面结构临近河流或湖泊时，就会在水的作用下产生顺层失稳的情况；②反向坡，当坡体地层的层面跟山体接近时，则会导致坡体整体出现失稳、变形，甚至裂隙，一般在砂泥岩的互层中出现的现象為坠溃型失稳状态。③切向破，在坡体同层产状之间的构造关系会影响坡体的整体结构形式，所产生的现象是一般滑动面会出现在层面、断层面、节理面和不整合接触面的软弱面上。
2.4 自然环境因素：①气候因素，雨季来临时打量的雨水会渗入到坡体和岩土的裂隙中，使得潜水面突然升高，空隙中水压力变大，破裂面上的正应力变小，这所带来的影响不仅仅是增加了坡体单位体积的重量，还会增大剪应力，降低抗剪强度，致使坡体出现失稳和冻融现象。②地震因素，地震会导致弱面错位或者破裂面的出现，致使坡体结构变得松动、稳定性降低。
3、高边坡勘察设计的方法
3.1 地面的地质调查
①进行分段调查，调查边坡所在山坡的方向及其坡高，例如根据山坡的走向将其分为若干段，然后分别测试其坡高、坡形以及坡率，如果山坡的地理位置处于沟谷或者河流地段，则必须将沟谷与河流的沟岸稳定性、切割深度以及分布密等进行同步勘探。
②根据地层人工边坡的整体形式以及结构状况，确定其山坡上线路的走向及其位置，以及科学合理的策划边坡开挖的高度与形式，特别是边坡地段的岩性、地层、产等，与此同时探清边坡开挖面、接触面以及夹层的关系。
③针对地质的结构，例如类均质体结构、顺倾层与反倾层状结构、近水平层状结构等，探其分布的具体位置、发育的程度、产生的状况、延伸的长度及其填充物状的况，然后再系统的判断这些开挖面与地质结构的具体关系，以此来确定开挖的具体方法。
④针对已经出现变形的边坡，首先是推测其出现变形的时间、部位以及分布等，然后再根据具体情况采取相对应的措施，防止其变形问题加剧。
3.2 勘探
根据勘探的每一种对象，合理有效的布置勘探点以及采取合适的勘探方法与技术。虽然每一种勘探对象之间按=都存在差异，但并非没有其共通点，这些共通点最终会成为勘探的契合点。
勘探的基本流程如下: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，统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、岩石以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。
3.3 高边坡的稳定性评价
①稳定边坡。稳定性符合整体坡面的强度要求，不会存在地下水以及不利结构面的影响，同时局部及其整体系数达到规定设计的标准等。
②基本稳定边坡。边坡的整体和局部稳定性较为稳定，其坡率符合规定土体的强度标准，不会存在不利结构面，存在一些地下水，坡面也会存在一些冲沟、落石等现象，稳定系数一般在1.05以上。
③欠稳定边坡和不稳定边坡。欠稳定边受到地下水的强烈作用，导致岩石的强度大大降低，局部会存在有变形甚至坍塌现象，稳定系数一般在1.0-1.05；而不稳定的边坡率是基本不符合规定标准，并且会存在开挖、堆载、岩体破碎以及地下水侵袭现象，存在不利结构面，稳定系数一般在小于1.0。
3.4 高边坡进行综合性设计
①稳定系数跟安全系数分析。稳定系数主要能够反映边坡的稳定状态，是理论破裂面或者危险破坏面中的抗滑力跟下滑力的比值。在进行稳定系数确定时需要根据《岩土工程勘察规范》进行确定，一般对于重要工程则选择1.30-1.50，普通工程选择1.15-1.30，其他工程则采用1.05-1.15即可。其中安全系数KS，边坡对安全性的要求，通常来说安全系数小于等于稳定性系数。在边坡工程的稳定性验算时一般会将安全系数设置为1.20-1.35，若超出要求需要对其进行处理。再有就是按照《建筑地基基础设计规范》GB50330—2002规定，滑坡的安全系数需要根据工程的影响因素确定，甲级建筑采用安全系数为1.25，乙级为1.15，丙级则为1.05。其具体的边坡安全系数对其他因素的影响如下图一所示。
图一边坡安全系数
②力学参数的选择。其一是结构面参数，根据原位试验来确定抗剪强度的指标。其二是岩体内摩擦角，采用标准的内摩擦角乘以裂隙发育程度中的折减系数。其三是土质边坡的强度指标，按照水土合算需要考虑土的自重固结抗剪强度；若不按水土合算，地下水位之下的需要采取有效抗剪强度。其四是钢筋、钢绞线和砂浆之间的粘结强度，该强度可以根据锚杆的性能试验进行确定。其五是等效内摩擦角分为土质边坡和岩体边坡的内摩擦角，岩体可以采用下面公式进行计算：其中表示为土体的摩擦角。具体岩体边坡的等效内摩擦角如图二所示。
图二岩体边坡的等效内摩擦角
结束语
总而言之，高边坡工程勘察设计的最主要问题就在于没有综合系统的考虑高边坡变形的病害原因及其影响因素，而高边坡的科学勘察设计，则需要开展多方面工作，首先是对工程进行全面的地面地质调查，然后是更具调查的地质情况进行勘探以及评价其高边坡稳定性，最后是根据探勘的结果对高边坡工程进行综合性的设计。唯有如此，才能使得高边坡工程的勘探设计在合理高效的范围内进行，以此来推进高边坡工程朝着稳定性方向的发展。
参考文献：
[1]何进,等.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).
[3]钟文涛.公路工程中高边坡变形的勘察与设计方法研究[J].中华民居.2013(02).
关键词：高边坡工程；勘察设计；稳定性；问题；方法
中图分类号：S611文献标识码： A
引言
现如今，工程高边坡的建设过程中，由于其稳定性受高边坡所在岩土体的基本特性等的限制，具有多变性和不均质性等特点，使得高边坡的勘察设计变得十分复杂。目前高边坡存在多种导致其变形的病害问题，再加上地形地貌及复杂的工程地质条件，高边坡出现变形的现象也不可避免，因此高边坡有必要进行科学合理的勘察设计，加强其稳定性。
1、导致高边坡变形的病害原因以及条件
1.1 在进行程勘察工作时，所选择设计的路线没能足够重视，同时也未能落实选择实际路线的基本准则，对前期已在施工现场出现相对陈旧的滑坡以及岩堆路段、顺层路段等没有完全的进行估计及认识，就盲目对其进行布置施工路线，施工过程也未使用机械对其进行全面的开挖以及填土，从而导致陈旧的滑坡出现问题。
1.2 没能充分认识高边坡工程所在的地质条件，同时在设计时也存在着轻视路基工程的现象，这是造成高边坡工程出现变形的最主要因素。同时，在进行工程高边坡设计之前未进行全方位具有针对性的勘探以及调查工程地质的情况，单纯的凭借过去的设计经验对其工程进行设计，最终造成在施工过程中出现各种可避免的问题。
1.3 在施工过程中未具备科学性，导致其高边坡工程出现变形，最终失去了平衡性。例如，岩土自身稳定性遭到外界爆破施工过程的损害；雨季仍然进行开挖施工致使坡体渗入大量的雨水，造成岩土性质软化；工程开挖施工后长时间在空气中暴露，并且未采取任何防护及加固措施，最终造成高边坡变形，失去了平衡性。
2、高边坡稳定性的影响因素
2.1 土质边坡的影响因素：①土坡受外界作用力的影响造成原有状态发生了变化，例如在坡顶胡乱堆放施工材料，使得承载构筑物的压力变大，或者是因为地质灾害、地震、爆破等因素致使结构发生了变化，最终造成原有土层结构出现不平衡现象；②土坡受到含水量的影响，导致其土坡结构的抗剪强度变弱，同时土坡也将会受到其测压应力带来的影响，致使土体结构发生了变动，边坡出现失稳现象。
2.2 岩质边坡稳定性的影响因素：①原有地形构造未知、岩质构造复杂多样，对坡体的影响较大；②夹层顺向坡容易出现滑移，致使坡体出现熔隙和崩落，最终造成整体结构发生压裂甚至扭曲等现象。同时，岩质边坡会受膨润土和砂泥岩的作用，如果是受膨润土的影响，就会由于蒙脱石特殊性质的作用下造成坡体产生变形、失稳等现象。同样的要是如果是受砂泥岩的影响，，就会由于砂泥岩出现严重的腐蚀或者被风化的现象，最终也将会造成岩体滑落。
2.3 地质构造：①顺向坡，当坡体的层面结构临近河流或湖泊时，就会在水的作用下产生顺层失稳的情况；②反向坡，当坡体地层的层面跟山体接近时，则会导致坡体整体出现失稳、变形，甚至裂隙，一般在砂泥岩的互层中出现的现象為坠溃型失稳状态。③切向破，在坡体同层产状之间的构造关系会影响坡体的整体结构形式，所产生的现象是一般滑动面会出现在层面、断层面、节理面和不整合接触面的软弱面上。
2.4 自然环境因素：①气候因素，雨季来临时打量的雨水会渗入到坡体和岩土的裂隙中，使得潜水面突然升高，空隙中水压力变大，破裂面上的正应力变小，这所带来的影响不仅仅是增加了坡体单位体积的重量，还会增大剪应力，降低抗剪强度，致使坡体出现失稳和冻融现象。②地震因素，地震会导致弱面错位或者破裂面的出现，致使坡体结构变得松动、稳定性降低。
3、高边坡勘察设计的方法
3.1 地面的地质调查
①进行分段调查，调查边坡所在山坡的方向及其坡高，例如根据山坡的走向将其分为若干段，然后分别测试其坡高、坡形以及坡率，如果山坡的地理位置处于沟谷或者河流地段，则必须将沟谷与河流的沟岸稳定性、切割深度以及分布密等进行同步勘探。
②根据地层人工边坡的整体形式以及结构状况，确定其山坡上线路的走向及其位置，以及科学合理的策划边坡开挖的高度与形式，特别是边坡地段的岩性、地层、产等，与此同时探清边坡开挖面、接触面以及夹层的关系。
③针对地质的结构，例如类均质体结构、顺倾层与反倾层状结构、近水平层状结构等，探其分布的具体位置、发育的程度、产生的状况、延伸的长度及其填充物状的况，然后再系统的判断这些开挖面与地质结构的具体关系，以此来确定开挖的具体方法。
④针对已经出现变形的边坡，首先是推测其出现变形的时间、部位以及分布等，然后再根据具体情况采取相对应的措施，防止其变形问题加剧。
3.2 勘探
根据勘探的每一种对象，合理有效的布置勘探点以及采取合适的勘探方法与技术。虽然每一种勘探对象之间按=都存在差异，但并非没有其共通点，这些共通点最终会成为勘探的契合点。
勘探的基本流程如下: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，统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、岩石以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。
3.3 高边坡的稳定性评价
①稳定边坡。稳定性符合整体坡面的强度要求，不会存在地下水以及不利结构面的影响，同时局部及其整体系数达到规定设计的标准等。
②基本稳定边坡。边坡的整体和局部稳定性较为稳定，其坡率符合规定土体的强度标准，不会存在不利结构面，存在一些地下水，坡面也会存在一些冲沟、落石等现象，稳定系数一般在1.05以上。
③欠稳定边坡和不稳定边坡。欠稳定边受到地下水的强烈作用，导致岩石的强度大大降低，局部会存在有变形甚至坍塌现象，稳定系数一般在1.0-1.05；而不稳定的边坡率是基本不符合规定标准，并且会存在开挖、堆载、岩体破碎以及地下水侵袭现象，存在不利结构面，稳定系数一般在小于1.0。
3.4 高边坡进行综合性设计
①稳定系数跟安全系数分析。稳定系数主要能够反映边坡的稳定状态，是理论破裂面或者危险破坏面中的抗滑力跟下滑力的比值。在进行稳定系数确定时需要根据《岩土工程勘察规范》进行确定，一般对于重要工程则选择1.30-1.50，普通工程选择1.15-1.30，其他工程则采用1.05-1.15即可。其中安全系数KS，边坡对安全性的要求，通常来说安全系数小于等于稳定性系数。在边坡工程的稳定性验算时一般会将安全系数设置为1.20-1.35，若超出要求需要对其进行处理。再有就是按照《建筑地基基础设计规范》GB50330—2002规定，滑坡的安全系数需要根据工程的影响因素确定，甲级建筑采用安全系数为1.25，乙级为1.15，丙级则为1.05。其具体的边坡安全系数对其他因素的影响如下图一所示。
图一边坡安全系数
②力学参数的选择。其一是结构面参数，根据原位试验来确定抗剪强度的指标。其二是岩体内摩擦角，采用标准的内摩擦角乘以裂隙发育程度中的折减系数。其三是土质边坡的强度指标，按照水土合算需要考虑土的自重固结抗剪强度；若不按水土合算，地下水位之下的需要采取有效抗剪强度。其四是钢筋、钢绞线和砂浆之间的粘结强度，该强度可以根据锚杆的性能试验进行确定。其五是等效内摩擦角分为土质边坡和岩体边坡的内摩擦角，岩体可以采用下面公式进行计算：其中表示为土体的摩擦角。具体岩体边坡的等效内摩擦角如图二所示。
图二岩体边坡的等效内摩擦角
结束语
总而言之，高边坡工程勘察设计的最主要问题就在于没有综合系统的考虑高边坡变形的病害原因及其影响因素，而高边坡的科学勘察设计，则需要开展多方面工作，首先是对工程进行全面的地面地质调查，然后是更具调查的地质情况进行勘探以及评价其高边坡稳定性，最后是根据探勘的结果对高边坡工程进行综合性的设计。唯有如此，才能使得高边坡工程的勘探设计在合理高效的范围内进行，以此来推进高边坡工程朝着稳定性方向的发展。
参考文献：
[1]何进,等.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).
[3]钟文涛.公路工程中高边坡变形的勘察与设计方法研究[J].中华民居.2013(02).