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摘要：路堑边坡稳定性分析是公路勘察设计中的重要环节，随着国民经济的飞速发展和对能源需求的日益增大，公路线形控制的的高边坡也逐年增多，如果边坡失稳将严重危及人民的生命安全和财产损失。本文结合勘察资料以××高速公路K23+305～K23+600段边坡稳定性分析为主要研究对象，通过边坡地质结构分析，采用平面滑动稳定性计算方法，对边坡稳定性进行计算分析，并对其治理措施提出建议。
关键字：高边坡;稳定性分析;平面滑动
一、公路建设对社会发展有着重要的经济意义与政治意义，在公路工程的建设过程中，不可避免的形成了大量的边坡工程，其中高边坡稳定性受复杂的地质环境影响，其稳定性分析、评价及支护设计一直是岩土工程领域的重点课题。边坡一旦失稳，不仅会造成重大的经济损失，而且会造成重大的人身伤亡。因此，对研究边坡岩体的变形破坏的形成机制，稳定评价及工程设计的研究有着重大的现实和经济意义。
二、边坡稳定性影响因素分析
（一）岩体结构
岩体结构是影响边坡稳定性的重要因素，尤其是结构面强度对边坡稳定性的影响要比岩体本身强度的影响还要大。一般情况下，对于缓倾或者是顺层岩质边坡，结构面的倾角越缓，边坡的稳定性就越高，而对于岩高边坡来说，由于其倾角较陡，因此，其稳定性较差。根据实际工程中的经验可以得出，当边坡的走向与岩层走向相一致的情况下，边坡的整个坡面都有临空自由滑动的危险，在这种情况下，稳定性最差，随着岩层走向以及边坡走向的夹角的逐渐增大，边坡稳定性也呈上升趋势。而且结构面数量的增加可以直接影响到被切割的岩块的厚度，因此，其对边坡的稳定性也有一定的影响。
（二）水的作用
水的作用不仅包括地下水的作用，而且还包括大气降水，其对边坡稳定性的影响也较大。大多数的工程实际经验告诉我们，大多数的边坡的变形破坏均发生在雨季，尤其是暴雨天气或者是长时间的降雨都比较容易发生边坡的变形破坏，水对边坡稳定性的影响不仅包括物理化学作用，还包括水的力学作用。
（三）人为因素
开挖、堆载、填筑等人为因素同样会影响边坡的稳定性。边坡开挖对边坡稳定性的影响因素主要为坡高与坡比，坡高越大，坡比越大，边坡的稳定性越差，边坡破坏的概率也就越大。开挖的边坡面可以是凹形、凸形或者是直线形。如果用力学知识进行分析，凹形坡面是最稳定的形态。超过设计深度的开挖对边坡破坏程度也很大，可能导致上部坡面岩体发生滑动和崩塌。另外，把一些弃土堆置在滑坡体上部，会增加坡体荷载;人为对山坡地表、天然植被及其覆盖层造成破坏，会滑体风化速度加快，对坡体稳定性不利。
三、工程概況
（一）设计边坡
××高速公路K23+305～K23+600段高边坡位于路线右侧，拟采用分台阶逐级放坡方式开挖，最终边坡坡脚长约295m，开挖后形成边坡最大高差为37.6m左右的人工岩质边坡。分5级放坡，两台阶之间高差8m，台阶宽2m，第3级～第5级台阶放坡坡率为1：1，第1级和第2级台阶的放坡坡率为1：0.75，边坡坡向94°。
（二）地质条件
区域地层岩性主要为奥陶系灰岩，局部覆盖厚度为0.5-2.0m坡洪积粉质黏土。边坡岩质较坚硬，岩体较完整，层间结合能力较好，节理裂隙较发育。根据室内物理力学试验、《工程岩体分级标准》GB50218T-2014中相关强度指标参数，可基本确定灰岩岩层力学及强度参数，见下表1：
根据边坡工程地质测绘发现，该边坡山体顶部产状L为80°∠32°。岩体中主要发育两组节理裂隙：第一组J1节理裂隙，产状326°∠56°，一般长3～10m，个别大于10m，间距一般3～5m;第二组J2节理裂隙，产状63°∠77°，长度一般3～5m，间距一般5～10m，属硬性结构面。根据岩层结构面和边坡坡向作右侧边坡赤平投影图：
根据边坡赤平投影图1可知：该坡为顺层坡，岩层L倾向与边坡面倾向相同，但其倾角小于坡角，属于不稳定结构，对边坡稳定不利。
工程区地表水系不发育，对坡面、坡脚冲刷影响较小，地下水贫瘠，水文地质条件简单。
四、边坡稳定性分析
影响和控制边坡稳定性的结构面主要有层理面L、节理J1及节理J2，边坡滑动面的形态可以是平面、圆弧面或其他不规则曲面，根据大量的边坡失稳分析、调查、监测证明：岩体边坡常沿顺层或软弱夹层作平面滑动。取AC为假想破坏面，取坡体ABC为研究对象，其受到重力W、摩擦力Ff、及粘聚力Fc等力的作用。
根据《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013中规定，基岩沿岩层层面平面滑动的边坡稳定性系数可按公式：FS=R/T
其中抗滑力R=Ff+Fc=W*cosα*tanΦ+C*L;下滑力T=W*sinα
W-为1米长的岩体重量;
α-为下伏基岩的倾斜角;
Φ、C-岩体结构面之间的摩擦角和内聚力;
L-滑动面的长度;
岩层倾角α取32°，根据计算可知，长度1m时V取值1749m?，L取值150m。W=ρ*V*g=2.65*1749*9.8=45421KN/m，ρ取值参考室内物理力学试验取值。代入计算公式FS =1.37，边坡较稳定。
五、治理建议
该边坡属于顺层坡，考虑到边坡形成后经过长期风化，造成剥落及其它不稳定因素，必须采取相应的治理措施。建议坡顶进行削坡卸载并设置截水沟，坡面可采用框架梁加固、锚杆（索）加固、喷射混凝土护面等处理方式，并且在坡面上设置泄水孔，坡脚采用砌石挡墙支护并设置排水沟。当环境保护和美观要求较高时，坡面可采用格栅植草绿化，台阶可绿化植树。
六、 结语：
边坡稳定性分析是一项复杂的系统工程，顺层岩质边坡是常见的一种边坡形式，其稳定性分析及加固支挡结构也是设计的难点。本文仅对岩质边坡用平面滑动法进行边坡的稳定性分析，为拟定边坡的加固措施提供可靠的依据。
参考文献：
[1]中华人民共和国国家标准《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）
[2]中华人民共和国国家标准《工程岩体分级标准》（GB50218T-2014）
[3]李安洪，顺层岩质边坡稳定性分析与支挡防护设计[M]. 北京：人民交通出版社，2011
[4]黄洪波，层状岩质边坡的稳定性分析[D]. 杭州：浙江大学，2003
关键字：高边坡;稳定性分析;平面滑动
一、公路建设对社会发展有着重要的经济意义与政治意义，在公路工程的建设过程中，不可避免的形成了大量的边坡工程，其中高边坡稳定性受复杂的地质环境影响，其稳定性分析、评价及支护设计一直是岩土工程领域的重点课题。边坡一旦失稳，不仅会造成重大的经济损失，而且会造成重大的人身伤亡。因此，对研究边坡岩体的变形破坏的形成机制，稳定评价及工程设计的研究有着重大的现实和经济意义。
二、边坡稳定性影响因素分析
（一）岩体结构
岩体结构是影响边坡稳定性的重要因素，尤其是结构面强度对边坡稳定性的影响要比岩体本身强度的影响还要大。一般情况下，对于缓倾或者是顺层岩质边坡，结构面的倾角越缓，边坡的稳定性就越高，而对于岩高边坡来说，由于其倾角较陡，因此，其稳定性较差。根据实际工程中的经验可以得出，当边坡的走向与岩层走向相一致的情况下，边坡的整个坡面都有临空自由滑动的危险，在这种情况下，稳定性最差，随着岩层走向以及边坡走向的夹角的逐渐增大，边坡稳定性也呈上升趋势。而且结构面数量的增加可以直接影响到被切割的岩块的厚度，因此，其对边坡的稳定性也有一定的影响。
（二）水的作用
水的作用不仅包括地下水的作用，而且还包括大气降水，其对边坡稳定性的影响也较大。大多数的工程实际经验告诉我们，大多数的边坡的变形破坏均发生在雨季，尤其是暴雨天气或者是长时间的降雨都比较容易发生边坡的变形破坏，水对边坡稳定性的影响不仅包括物理化学作用，还包括水的力学作用。
（三）人为因素
开挖、堆载、填筑等人为因素同样会影响边坡的稳定性。边坡开挖对边坡稳定性的影响因素主要为坡高与坡比，坡高越大，坡比越大，边坡的稳定性越差，边坡破坏的概率也就越大。开挖的边坡面可以是凹形、凸形或者是直线形。如果用力学知识进行分析，凹形坡面是最稳定的形态。超过设计深度的开挖对边坡破坏程度也很大，可能导致上部坡面岩体发生滑动和崩塌。另外，把一些弃土堆置在滑坡体上部，会增加坡体荷载;人为对山坡地表、天然植被及其覆盖层造成破坏，会滑体风化速度加快，对坡体稳定性不利。
三、工程概況
（一）设计边坡
××高速公路K23+305～K23+600段高边坡位于路线右侧，拟采用分台阶逐级放坡方式开挖，最终边坡坡脚长约295m，开挖后形成边坡最大高差为37.6m左右的人工岩质边坡。分5级放坡，两台阶之间高差8m，台阶宽2m，第3级～第5级台阶放坡坡率为1：1，第1级和第2级台阶的放坡坡率为1：0.75，边坡坡向94°。
（二）地质条件
区域地层岩性主要为奥陶系灰岩，局部覆盖厚度为0.5-2.0m坡洪积粉质黏土。边坡岩质较坚硬，岩体较完整，层间结合能力较好，节理裂隙较发育。根据室内物理力学试验、《工程岩体分级标准》GB50218T-2014中相关强度指标参数，可基本确定灰岩岩层力学及强度参数，见下表1：
根据边坡工程地质测绘发现，该边坡山体顶部产状L为80°∠32°。岩体中主要发育两组节理裂隙：第一组J1节理裂隙，产状326°∠56°，一般长3～10m，个别大于10m，间距一般3～5m;第二组J2节理裂隙，产状63°∠77°，长度一般3～5m，间距一般5～10m，属硬性结构面。根据岩层结构面和边坡坡向作右侧边坡赤平投影图：
根据边坡赤平投影图1可知：该坡为顺层坡，岩层L倾向与边坡面倾向相同，但其倾角小于坡角，属于不稳定结构，对边坡稳定不利。
工程区地表水系不发育，对坡面、坡脚冲刷影响较小，地下水贫瘠，水文地质条件简单。
四、边坡稳定性分析
影响和控制边坡稳定性的结构面主要有层理面L、节理J1及节理J2，边坡滑动面的形态可以是平面、圆弧面或其他不规则曲面，根据大量的边坡失稳分析、调查、监测证明：岩体边坡常沿顺层或软弱夹层作平面滑动。取AC为假想破坏面，取坡体ABC为研究对象，其受到重力W、摩擦力Ff、及粘聚力Fc等力的作用。
根据《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013中规定，基岩沿岩层层面平面滑动的边坡稳定性系数可按公式：FS=R/T
其中抗滑力R=Ff+Fc=W*cosα*tanΦ+C*L;下滑力T=W*sinα
W-为1米长的岩体重量;
α-为下伏基岩的倾斜角;
Φ、C-岩体结构面之间的摩擦角和内聚力;
L-滑动面的长度;
岩层倾角α取32°，根据计算可知，长度1m时V取值1749m?，L取值150m。W=ρ*V*g=2.65*1749*9.8=45421KN/m，ρ取值参考室内物理力学试验取值。代入计算公式FS =1.37，边坡较稳定。
五、治理建议
该边坡属于顺层坡，考虑到边坡形成后经过长期风化，造成剥落及其它不稳定因素，必须采取相应的治理措施。建议坡顶进行削坡卸载并设置截水沟，坡面可采用框架梁加固、锚杆（索）加固、喷射混凝土护面等处理方式，并且在坡面上设置泄水孔，坡脚采用砌石挡墙支护并设置排水沟。当环境保护和美观要求较高时，坡面可采用格栅植草绿化，台阶可绿化植树。
六、 结语：
边坡稳定性分析是一项复杂的系统工程，顺层岩质边坡是常见的一种边坡形式，其稳定性分析及加固支挡结构也是设计的难点。本文仅对岩质边坡用平面滑动法进行边坡的稳定性分析，为拟定边坡的加固措施提供可靠的依据。
参考文献：
[1]中华人民共和国国家标准《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）
[2]中华人民共和国国家标准《工程岩体分级标准》（GB50218T-2014）
[3]李安洪，顺层岩质边坡稳定性分析与支挡防护设计[M]. 北京：人民交通出版社，2011
[4]黄洪波，层状岩质边坡的稳定性分析[D]. 杭州：浙江大学，2003