高速公路路堑边坡稳定分析及治理方法综述

２０１３年第２期　
（总第２２８期）　

黑龙江交通科技　

ＨＥ　ＬＬＯＮＧＪＩＡＮＧ　ＪＩＡＯＴＯＮＧ　ＫＥＪＩ　
Ｎｏ．２，２０１３　

（Ｓｕｍ　Ｎｏ．２２８）　

高速公路路堑边坡稳定分析及治理方法综述　
李静　
（黑龙江省龙建路桥第四工程有限公司）　

摘要：路堑边坡失稳是高速公路主要病害之一，研究边坡稳定性及治理方法，对保障公路运输安全具有重　
要意义。通过概述高速公路路堑边坡的特点、破坏形式，进一步对边坡稳定性分析及治理方法进行了综述。　
关键词：道路工程；高速公路；路堑边坡；稳定分析；治理方法　
中图分类号：Ｕ４１８．９　文献标识码：Ｃ　文章编号：１００８—３３８３（２０１３）０２—００６８一Ｏｌ　

从２０世纪８Ｏ年代开始，我国高速公路建设飞速发展，　
截至２００８年底，中国高速公路通车总里程已突破５万ｋｍ，　居世界第二，规划的“７９１８”国家高速公路网总里程大约　８．５万ｋｍ，所以当前和下一阶段是我国高速公路建设的关　键时期。在高速公路向山区和西部延伸的同时，不可避免的　会开挖路堑边坡，破坏原有的应力平衡，扰动岩土体结构，破　坏自然植被和生态平衡。如果在建设高速公路过程中对高　边坡缺乏综合考虑、处理不当，就会延误工期、造成浪费，破　坏生态环境。因此，深入研究高速公路边坡稳定性及治理技　术具有重要意义。　１概述　高速公路路堑边坡具有稳定性要求高、重视环境协调与　美化、永久使用、破坏形式多样、随路线延伸有区域性等特　点。具体破坏形式有滑坡、崩塌、泥石流、错落、流坍、冲刷、　剥落等，其中滑坡、崩塌、泥石流对公路运输威胁较大，称为　山区公路三大病害。促使公路路堑边坡失稳的因素可归纳　为自然和人为两大类，自然因素主要包括岩土性质、岩体结　构及地质构造、水的作用（降低坡体抗滑力、增加下滑力，故　有“十坡九水”之说）、地形地貌、地震等。人为因素包括开　挖坡脚、堆填加载、施工爆破、乱砍滥伐等。　２边坡稳定分析的历史及现状　近年来各种现代科学理论如系统工程论、数量理论、信　息理论、现代概率统计论、耗散论、突变理论等用于边坡研　究，为边坡稳定研究提供了新方法，边坡稳定性研究呈现出　各种传统方法不断完善和新方法不断提出的局面。目前边　坡稳定分析方法可分为三大类。　２．１定性分析法　定性分析主要是通过工程地质勘察和其他调查方法，对　边坡稳定主要影响因素、可能的变形破坏方式进行分析，对　已变形地质体的成因及其演化史进行分析，从而给出被评价　边坡稳定状况及可能发展趋势的定性说明。定性分析的优　点是能综合考虑多种影响因素，快速对边坡的稳定状况及发　展趋势作出评价，具体有以下几种。　（１）成因历史分析法　该法通过对边坡的地质环境、水文地质条件、发育历史　中的各种变形破坏迹象及其基本规律和稳定性影响因素进　行综合分析，追溯边坡演变的全过程，对边坡稳定性的总体　状况、趋势和区域特征作出定性评价和预测，主要用于天然　斜坡的稳定性评价，是其它分析方法的基础。　（２）工程类比法　该法是将所要研究的边坡与已经研究过的天然斜坡或　人工边坡进行类比，以评价其稳定性及可能的变形破坏方　式，确定其坡角和坡高。工程类比法具有经验性和地区性的　特点，是目前常用的一种方法。　（３）专家系统法　即边坡工程稳定性分析与设计的智能化计算机程序，它　把多位边坡工程专家的知识、工程经验、理论分析、数值分　析、物理模拟、现场监测等有机地组织起来，建成一个边坡工　程知识库，并进行推理和决策，对所研究的边坡进行分析评　价，专家系统法可以节省时间，降低工程费用。　收稿日期：２０１２—１０—１２　・６８・　２．２定量分析法　（１）极限平衡分析法　
建立在摩尔一库仑强度准则、安全系数定义和静力平衡　
条件基础上，把滑体作为刚体只考虑滑面的极限平衡状态，　
不考虑滑体岩土体的变形和破坏。主要优点是历史长、计算　
简便、计算结果较稳定，缺点是把滑体作为刚体处理，不能真　
实反映内部的应力一应变关系，但总体来说是一种较成熟的　
方法。　
（２）数值分析法　
该方法通过应力、应变分析求解边坡的极限荷载，既可　
用于连续介质，也可以应用于不连续介质。目前常用的数值　
方法有边界元法、有限元法、离散元法、无界元法及快速拉格　
朗日法。　
２．３非确定性分析方法　
因为影响边坡稳定的因素很多，实际中难以准确提供　
确定性方法所需要的参数，且这些参数具有随机性和不确定　
性。所以建立边坡稳定性分析的非确定性模型，考虑参数的　
随机性、模糊性是发展趋势。目前非确定性分析方法有可靠　
性分析法、模糊综合分析法、灰色系统理论法、突变理论法、　
神经网络法等。　
３边坡治理技术发展及现状　
边坡治理措施的基本思路一是减小下滑力，二是增加抗　
滑力。２０世纪８０年代末，我国开始采用锚喷防护技术。目　
前在边坡治理中强调多措施综合治理。　
我国公路边坡以前常采用改变坡体几何形态、排水、挡　
土墙、护坡、喷浆、土质改良、抗滑桩、植被防护等治理方法，　
具有安全经济、施工简便等优点，但在一定程度上存在持水　
性差、维护困难、稳定效果欠佳、景观效果差等缺点，不能满　
足高速公路的发展要求。通过在边坡中加人一定抗拉单元　
以改善土体总体强度的一种柔性防护技术。常用的土中加　
筋材料是能承受张荷载的金属条带、格栅等，为防止金属条　
带锈蚀破坏而开发了镀锌防锈腐钢条带和外包环氧树脂的　
金属条带。　
４结语　
我国高速公路建设由于起步较晚，一些普通低等级公路　
设计施工习惯影响到高速公路建设，使目前高速公路边坡治　
理存在安全重视度不够、防护措施落后等问题。同时尽管高　
速公路建设已开始实行“～大四小”工程，对于绿化施工的　
要求越来越高，采用客土喷播与喷混植生工艺，采用”草、灌、　
乔”相结合的方式进行绿化，有效保护了生态坏境。但受各　
种因素制约，从全国来看高速公路建设还是缺乏整体生态考　
虑，为使我国的高速公路真正成为“生态高速公路”，给人们　
带来永久的福利，今后在高速公路边坡治理中应加强以下几　
方面的研究与措施。　
（１）充分认识边坡稳定的重要性，树立综合治理的观　
念。　
（２）突出环境保护，进行景观设计。　
（３）在设计施工方面实施技术创新。　
（４）加强归纳总结和合作交流，促进公路建设向“低投　
入低养护型”转变。