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岩土工程边坡的稳定性及其设计研究

发表时间：2021/5/27 来源：《基层建设》2021年第2期作者：蒋宜

[导读] 摘要：近年来岩土工程的影响越来越大，国家许多有关部门在开展工程工作时都会相应的涉及到岩土工程的边坡问题。边坡的稳定性直接关系到工程建筑的质量问题。

        绵阳市水利规划设计研究院四川绵阳 621000
        摘要：近年来岩土工程的影响越来越大，国家许多有关部门在开展工程工作时都会相应的涉及到岩土工程的边坡问题。边坡的稳定性直接关系到工程建筑的质量问题。尤其是在一些山坡进行施工的话，如果边坡不稳定，容易造成山体滑坡，威胁到来往车辆和行人的人身安全。因此，加强岩土工程的边坡稳定建设是非常有必要的。但在如今的边坡建设中，还存在着许多影响其建设质量的问题尚未解决。本文对岩土工程边坡的稳定性及其设计进行了探究，并讨论分析了影响边坡稳定性的因素，提出了妥善的解决办法，具体研究结果如下。
        关键词：岩土工程；边坡；稳定性；
        岩土工程边坡的稳定性对国家的基础建筑质量产生重要影响，在岩土工程项目的施工过程中，经常会出现边坡不稳的现象，如果没有在第一时间做好边坡的处理，严重的话会威胁到整个岩土工程的施工建设。因此，我们在施工前首先就应设计好完善的边坡建设方案，在岩土工程的施工过程中一旦出现问题，可以及时采取补救措施，解决边坡失稳现象，有效提高工程建设的质量。
        1.影响岩土工程边坡稳定性的因素
        首先，无论是人工的边坡还是自然的边坡，都可能会出现边坡崩塌的现象，这类现象多发生在陡峭、地势高、凹凸不平的山体中，如果坍塌面与路面距离较近，还容易造成人员的伤亡。其次，边坡不稳还可能来自于滑坡现象，在很长一段时间，边坡会随着时间的推移慢慢向下滑，但这不是一个迅速的过程，时间越久，边坡的稳定性就会越差[1]。最后，边坡的流动也是造成边坡不稳的重要因素，就像我们会发现新闻中经常发生泥石流和山体滑坡的地方多出现在四川，多出现在夏季，这不是没有原因的，四川多山地、地震，这些因素会严重导致边坡不稳，从而引发山体滑坡，而且夏天雨水增多，雨水的冲刷也会加强边坡的流动速度，造成边坡不稳。
        2.岩土工程边坡稳定性的分析及实施
        2.1定性分析法
        定性分析法根据研究方法的不同，可以简单分为成因历史分析法、赤平极射投影法、工程地质类比法、专家系统法几种。每种分析方法的作用都不同，具体作用如下：
        （1）成因历史分析法主要的作用是分析工程中边坡的历史背景、构造和地质情况等等。除此之外，成因历史分析法还需要分析边坡的高度和形状，以及内外部的变形痕迹，主要用于对自然环境中形成的边坡进行分析。
        （2）赤平极射投影法主要用于对边坡稳定性的分析。岩土工程建设前，需要对影响边坡稳定的各个因素进行分析，对于那些不稳定的结构体出现位移的情况，可以采用赤平极射投影法来确定那些不稳定的结构可能会位移的地方，从而对边坡的稳定条件作出判断。
        （3）工程地质类比法是对具有较高相似度的边坡进行类比，其主要的作用是对边坡中工程的地质条件和在工程建设中影响边坡稳定性的因素进行比较，从而使得边坡的建设和设计方案更加准确。
        （4）专家系统法的本质是站在专家的角度，以专家的话来对边坡稳定性进行分析，但它实际上是利用计算机程序将在实际工作中对边坡稳定性分析出来的知识和模拟人类的姐替策略结合起来。
        2.2定量分析法
        定量分析法主要包括极限平衡分析法、数值分析法、极限分析法几种，这些分析法具体的作用如下：
        （1）作为在定量分析法中应用较为广泛的分析法之一，极限平衡分析法的来源已久，直到现在，已经出现许多这个分析法中的研究人员，并取得了一定的成就，例如毕肖普法、瑞典条分法、简布法等就是权衡分析法中比较具有自身特点的分析法。
        （2）随着计算机技术的不断发展，许多伴随而来的计算机理论也成功的成为了数值分析法的基础，用于对边坡稳定性的分析。且在这一过程中，数值分析法取得了较快的发展，许多数值分析的小方法应运而生。
        （3）权限分析法与权限平衡分析法有许多相同之处，但它的分析过程却比权限平衡分析法更加复杂。它主要运用上限定理和下限定理来分析解决极限荷载问题，以便能在复杂多变的边坡上找出一个适用的荷载[2]。

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由于复杂的地形地貌，使得分析边坡的难度更大，这也是权限分析法的要求比权限平衡分析法的要求的更加严格的因素之一。
        2.3边坡稳定的具体案例
        在边坡的加固工程中，为了防止日后多次出现问题，在加固的过程中做好每一项的工程很重要，不能一昧的根据以往的资料去进行加固，要结合工程当地的实际情况，地质构造，还需要仔细的分析才能进行施工加固。以某加固填土的边坡为例，它在边坡的抗滑桩往上设置了多重的土工格栅，在坡面内20-40米的范围内铺设，格栅长20米，本以为万无一失，没想到在工程后不久依然发生了大规模的坍滑，甚至推倒了防滑桩20米以外的挡土墙，建设的加固土木格栅没有起到一点作用。之后我们发现，在该机场做防滑坡加固前就已经发现了多处天然的老山坡，但是并没有引起重视，而且对山坡稳定性的判断失误，导致没有对山坡基底和填筑体进行加固处理，使得填土期间就发生多次滑坡。因未对该机场的边坡进行及时的加固，受到滑坡高徒后壁的牵引，现在裂缝越来越大，场区内的土面也已经明显外斜，之后需要耗费大量的人力和财力才能进行修复。
        3.岩土工程边坡稳定性的设计方法
        3.1加固设计和应用范围
        在岩土工程边坡稳定性的设计中，加固是保持边坡稳定性必不可少的因素。在很多边坡出现不稳定下滑趋势的时候，我们首先可以利用抗滑桩进行加固，抗滑桩在处理边坡下滑方面取得了非常好的效果，它的主要结构是钢筋水泥结合而成的混凝土，耐磨、密度大，利用抗滑桩处理过的边坡，稳定性比别的边坡都高[3]。唯一不足就是，抗滑桩的投资消耗相应的也很大，于是，锚索抗滑桩应运而生，它相比普通抗滑桩，需要投入的资金更少，加固后的稳定性更高，大大解决了单纯抗滑桩的不足之处，用锚索抗滑桩加固过的边坡会比单纯的抗滑桩加固过的更稳固[4]。利用锚索加固不同类型边坡取得的效果也会不一样，例如，在单斜构造类型的边坡运用预应力锚索做边坡加固虽然具有很好的效果，但同时也无法得出边坡内部被锚固体的下滑力和张力[5]。但如果将预应力锚索应用到稳定的岩体中去，结果又会不一样，在稳定的岩体中设置锚索的锚固段，可以大大加大边坡的稳定性，这种方法可以运用于岩石路段。
        3.2防护设计和应用范围
        边坡防护对岩土工程边坡的稳定性也具有非常大的作用，在提高边坡的稳定性中，可以运用菱形网格护坡技术，菱形网格护坡技术是在较少工程投资的基础上，取得较大效益化的边坡防护技术[6]。用石块或水泥将需稳定的坡面砌成一块块的菱形网格，在里面种上草木，可以有效防止下雨带来的冲刷导致坡面下滑，还在一定程度上提高了坡面的美观度，一举两得。除此之外，还可以运用生物防护对岩土工程的边坡进行防护，生物防护的主要措施是种植易生长的草木，在边坡地带和公路沿线地带，根据实际情况植树或者植草，并且选用容易生长的草木进行种植，有助于在短时间内取得高效的防护效果，但在这一过程需要注意对生态的保护，以免为了保护边坡造成其他地方的生态遭到破坏的情况。
        4.结语
        边坡的稳定性一直是岩土工程中的一项重要内容，在工程的建设中，如果出现边坡不稳的现象，容易造成滑坡事故，威胁相关人员的生命安全。因此，在岩土工程的建设中，做好加固和防护是非常必要的，并且边坡的稳定性对岩土工程的成败起着至关重要的作用，只有做好边坡稳定性的加固和防护，才能更好的完成岩土工程建设。
        参考文献
        [1]杨成德.岩土工程中边坡稳定性分析及监测方法研究[J].工程技术研究,2020,59(03):271-272.
        [2]李军.岩土工程中边坡稳定性分析及监测方法研究[J].中国室内装饰装修天地,2020,000(008):130.
        [3]王余庆.岩土工程中边坡稳定性分析及监测方法分析[J].安徽建筑,2019,26(04):179-180.
        [4]孙超,孙益哲,单博.某变电站边坡稳定性分析及评价[J].吉林建筑大学学报,2019,036(006):7-12.
        [5]李佳伟,李婷,顾中明,等.基于投影寻踪聚类方法的边坡稳定性分析[J].水电与新能源,2019,033(006):27-30.
        [6]张钟.岩土工程勘察在高边坡工程中的应用分析[J].四川水泥,2019,278(10):254-254.