影响公路边坡稳定性的工程地质分析

影响公路边坡稳定性的工程地质分析

摘要：本文首先简要介绍了公路边坡稳定性的概念以及影响因素，然后重点系统分析了影响公路边坡稳定性的工程地质要素。

关键词：公路边坡稳定性工程地质要素

中图分类号：x734 文献标识码：a 文章编号：

随着我国经济的持续稳定发展，我国公路建设也得到了飞速的发展。公路建设虽然提升了各个地区的交通能力，但由于受各地地质条件的限制，加上雨水的冲刷，使得公路由于边坡稳定性的下降衍生出许多工程灾害事故，例如边坡侵蚀、坡面坍塌等，而这些灾害事故的产生不仅会造成重大的经济损失，对人民群众的生命安全也是一种潜在的威胁。如何选择适当的边坡保护形式以提高边坡稳定性，已成为我国公路建设急需解决的重要研究课题之一。

边坡稳定性研究是岩土工程工程中关心的重要问题之一。以往对于公路边坡的研究，主要集中在边坡稳定性评价的方法和永久位移的求取，而很少从工程地质的角度进行详细分析。

1公路边坡稳定性概述

公路边坡作业的稳定性分析与评价目的主要结合了两个方面。其一，是能够对工程天然边坡作出定性与定量的评价与分析；其二，是能够较之于工程边坡选址地点设计出满足作业需求及特点的人

工边坡，并能够防止人工边坡作业的应力变形。影响边坡作业的稳定性因素主要就是人为因素与自然因素。自然因素一般指代地质环境、地形地貌、自然气象等。人为因素通常与设计、施工作业过程、

及时对边坡作业的保养防护等方面有关。所以，边坡作业的稳定性必须加以综合考虑，才能高效解决问题。边坡作业的稳定性对公路工程整体质量控制有着潜在重要联系，其中任何一个因素的改变会促使其他因素发生连带作用。所以，边坡作业的稳定性要全面考虑，并利用实地考察与客观分析，将影响因素层层分解，才能及时找出问题所在。

2影响公路边坡稳定性的工程地质要素分析

公路边坡稳定性的分析评价是一项复杂的系统工程问题，它涉及工程地质学、岩体力学和计算科学(及方法)等多种学科交汇问题，是一远未很好解决的问题，一直是岩土工程的一个重要研究内容。目前为止，公路边坡稳定性分析评价方法很多，存在的问题也较多，比较突出和严重的问题是忽视公路边坡所赋存的工程地质环境条

件的分析研究，将公路边坡与其内在地质条件孤立起来，没能很好的将边坡内在地质结构条件和外在触发因素结合起来研究。要对边坡所处的地形地貌、地层岩性、地质构造、裂隙发育特征、水文条件等影响公路边坡稳定性的主要工程地质要素进行系统分析，判断出边坡的可能破坏形式，对边坡的稳定性进行分析评价，为公路边坡稳定性分析提出了一种更加合理的分析思路。

影响公路边坡稳定性的工程地质要素主要为岩体结构类型、岩性组合、地形地貌和水文地质条件等，这些工程地质要素并不是孤立的，它们共同影响和决定边坡的稳定性。因而将边坡工程地质要素进行系统分析显得十分重要而有意义。

2.1岩体结构类型的影响

对于岩质边坡来说，边坡并不是整体的一块，而是由各种各样的结构面和结构体组成不同的边坡岩体结构类型。常见的结构类型有块状结构、镶嵌结构、碎裂结构、层状结构、层状碎裂结构、散体结构。

块状结构岩体，整体强度较高，在动力作用下的变形特征接近于均质弹性体．受到震动一般不会发生失稳破坏；对于镶嵌结构岩体，地震或其他扰动时可能会造成局部的崩塌和落石，但不会造成大规模的失稳；碎裂结构岩体的地震或其他扰动时反应比较强烈，强烈的地震会导致碎裂结构岩体松动，造成大量的崩塌、落石以及小规模的滑动；层状结构的岩体受层面的控制，在地震或其他扰动作用下可能沿层面产生滑动；而对于散体结构的边坡，在地震或其他扰动作用下，不仅产生大量的崩塌和滑塌，而且有可能导致大规模滑坡和流滑。土质边坡可以看成散体结构，在地震或其他扰动时将会产生大量的变形、滑塌、滑坡和流滑。

2.2 岩性组合的影响

岩性对边坡的影响主要反映为不同岩性的边坡产生滑坡的程度

不同。由粘土、泥岩、页岩、泥灰岩以及它们的变质岩如片岩、板岩、千枚岩组成的岩体，或由上述软岩与一些硬岩互层组成的岩体，或由某些岩性软弱、易风化的岩浆岩（如凝灰岩）组成的岩体具有抗风化性差、风化产物中含有较多的粘性、泥质颗粒，具有很高的亲水性、膨胀性、崩解性等特征。这些地层的软岩及其风化产物一

般抗剪性能差，遇水湿润后即产生表层软化和泥化，形成很薄的粘粒层，抗剪强度极低。由于岩性、颗粒成分和矿物成分的差异，导致水文地质条件的差异。细颗粒的泥质、粘土质软层既是吸水层，又是相对的隔水层，在干湿交替的情况下粘土成分的高收缩性，使岩土体中裂隙迅速发生并扩大，各种地表水很容易渗入坡体。

上述这些特点容易导致滑坡的发育。通常把这类很容易发生滑坡的地层称为“易滑地层”。易滑地层不仅本身容易发生滑坡，而且它们的风化碎屑产物也极易滑动，甚至覆盖在它们之上的外来堆积层（冲积层、洪积层等）也容易发生沿着“易滑地层”或其风化碎屑物顶面滑动。根据调查研究，90％以上的滑坡产生在各种松散堆积中，岩石滑坡较少。应特别注意新黄土、高灵敏度的粘土和饱水松散粉细砂层的动力响应。

2.3 地形地貌的影响

边坡的地形地貌条件对边坡动力稳定性的影响表现在地震或其

他扰动时和边坡坡形的影响两个方面。前者的影响较后者大。已有的强震观测结果表明，地震动幅值和频谱随地形高度而变化。山顶上震动持续时间显著增长，放大效应显著，并且位移、速度和加速度3个量的放大效应不同边坡顶部对振动的反应幅值较之边坡底部存在明显的放大现象（垂直向放大），边坡的边缘部位对振动的反应幅值较之内部（处于同一高度上的两点比较）也存在放大现象。已有资料表明边坡的高度对地震响应有重大影响。

关于坡角的影响，20度以下50度以上很少发生滑坡，绝大多数

滑坡都发生在30度～50度的斜坡上，崩塌多发生于大于30度的斜坡上，其中以80度～70度的斜坡居多，在80度～90度的斜坡上崩塌的数量较少。边坡的坡形对边坡动力稳定性有很大影响。如果将边坡的坡形分为直线坡、凸坡和凹坡3种，直线形的斜坡很少发生崩塌和滑坡，凹坡和凸坡则容易产生崩塌和滑坡，而且都发生在坡度变化点附近，尤以凹坡上发生滑坡和崩塌的几率最高，这与边坡在静力作用下的稳定性有很大区别。在静力作用下，凸坡上发生滑坡的几率高于凹坡。

2.4 水文地质条件的影响

水文地质条件对边坡稳定性的影响主要表现在地下水位的埋深

和边坡中地下水的补、径、排条件两个方面。当地下水埋深较小时，地震或其他扰动会造成孔隙水压力增加及其累积效应，由此引起边坡产生永久位移，当这种永久位移达到一定程度时，可能导致边坡失稳。地下水的补、径、排条件对地震或其他扰动时孔隙水压力的累积有重要的影响。如果地下水的排泄条件畅通，孔隙水压力不容易累积，则对边坡的动力稳定性影响不大；反之，则极易产生滑动。3结语

公路边坡的稳定对国家公路工程安全营运具有重要的现实意义

与实用价值，同时，也是避免各类坍塌事故发生的有利保障。我国目前针对公路边坡稳定性的研究在理论上和实践上需要更加深入，要搞好公路建设和环境保护，确保公路边坡稳定、安全。

参考文献：