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1、谈高速公路边坡的主要形式与机理及影响因素随着人们环境保护和交通安全观念的转变，高速公路 的边坡防护设计与施工越来越引起人们的重视，要确保高速 公路边坡的稳定、安全、搞好环境保护，必须加强高速公路 边坡防护的综合研究。高速公路的防护工程设计应紧紧抓住 设计对象的地质、水文、气候等特点，灵活采用不同的防护 形式，在保证高速公路边坡稳定、安全的情况下，加大植被 的绿化面积，为建生态公路打下良好的基础，使公路主体既 安全又环保。一、高速公路边坡破坏的主要形式与机理1、高速公路路堤边坡（ 1）路基下边坡一般为填土路堤。受力稳定的路堤边 坡的破坏，主要表现为边坡坡面及坡脚的冲刷。坡面冲刷主 要来自大气降水
2、对边坡的直接冲刷和坡面径流的冲刷，使路 基边坡沿坡面流水方向形成冲沟，冲沟不断发展导致路基发 生破坏；沿河路堤及修筑在河滩上、滞洪区内的路堤，还要 受到洪水的威胁，这种威胁表现为冲毁路堤坡脚导致边坡破 坏。（2）边坡破坏还与路基填料的性质、路基边坡高度、 路基压实度有关系。一般地，砂石土边坡较粘性土边坡易于 遭受冲刷而破坏，较高的路基边坡较低的路基边坡更容易遭 受坡面流水冲刷，压实度较好的边坡，比压实度较低的边坡 耐冲刷。2、高速公路路堑边坡（1）路堑上边坡是人工开挖的斜坡，其强度应满足稳 定边坡的要求，这样的稳定边坡在降雨、融雪、冻胀，及其 他形式的风化等作用下， 边坡主要破坏形式为冲刷、
3、崩塌等（2）冲刷破坏一般发生于较缓的土质边坡，如砂性土 边坡、亚粘性边坡、黄土边坡等，在大气降水的作用下，沿 坡面径流方向形成许多小冲沟，如不采取任何防护措施，有 逐年扩大的趋势；在边坡坡脚，冬季往往发生积雪，造成坡 脚湿软，强度降低，上部土体失去支撑，发生破坏；同时， 高速行驶的汽车溅起的雨雪水，也冲刷坡脚。总之，土质边 坡的坡脚部位，是边坡的最薄弱环节。（3）边坡的崩塌，一般分为三类：落石型、滑坡型、 流动形，有时在一次崩坍中会同时具有这三种形式。（4）落石型一般指较陡的岩石边坡，易产生落石的岩 层必然是节理、层理或断层影响下裂隙发育，被大小不一的 裂面分割成软弱的段块，这些裂面宽而平滑，
4、有方向性。落 石和岩石滑动易沿陡的裂面发生。裂隙张开的程度用肉眼不 一定能识别， 但能渗水， 由于反复冻融， 长时间的微小移动， 裂缝逐渐扩大，由于降雨，裂缝中充满水，产生侧向静水压 力作用，也会发生这种现象。此类破坏形式必须严格控制， 崩塌滚落的岩石极易对行车构成威胁。（5）滑坡型崩塌，指岩层在外力作用下剪断，沿层间 软岩发生顺层滑动，多发生于倾向于路基、层间有软弱夹层 的岩体中。另外，当基层上伏岩屑层、岩堆等松散的堆积物 时，堆积物也易沿岩层的层理面、 节理面或断层面发生崩塌。（6）大雨时的崩塌多属于流动型，砂、岩屑、页岩风 化土等松散沉积土，多会受水的影响而产生流动型崩塌，流 动型崩塌没
5、有明显的剪切滑动面。很显然，边坡高度大时， 以上边坡的类型都较低边坡容易发生。二、影响边坡稳定的因素 影响边坡稳定性的因素很多，大致归纳为以下 6 种。 （1）岩体结构因素。包括结构面和结构体（结构面是 指具有一定面积的连续、断续延展的破裂或隐伏破裂的地质 介面；结构体是指由不同产状结构面组合分割的单元岩块。 ） 岩体中结构面的存在是影响岩质边坡稳定性的重要因素之 一。岩体中结构面的存在，降低了岩体的整体强度，增大了 岩体的变形性能，加强了岩体的流变力学特性和其他时间效 应，并且加深了岩体的不均匀性、各向异性和非连续性等性 质。大量的岩质边坡工程事故表明，不稳定岩体往往是沿着 一个结构面或多个
6、结构面的组合边界产生剪切滑移、张裂破 裂和错动变形等而造成边坡岩体的失稳。（2）岩性风化作用和侵蚀作用的影响。风化作用改变 岩石性质，也就是说各种大气因素及其状况在起作用。风化 作用可对岩石的变形性质产生不利影响并降低其他强度性 质。风化作用的影响，在通常情况下只能予以定性的评价， 但对于充分了解的边坡分析应该做到定量评价。侵蚀作用主 要是水的侵蚀，水的存在会加大岩体中的裂隙及增强岩石的 风化，造成岩体不稳。（3）力学因素的影响。公路岩质边坡破坏的力学因素 很多，如震动力、地质构造力、岩体自重力以及岩体内物理 化学和地球化学作用等在岩体内所产生的应力等。在某些情 况下开挖时进行爆破 （震动）
7、是影响岩质边坡稳定性最普遍、 最严重和最经常的基本因素，对于阶梯边坡来说尤为严重。（4）水因素的影响。水对边坡岩体稳定性的影响不仅 是多方面的而且是非常活跃的。大量事实证明，大多数边坡 岩体的破坏和滑动都与水的活动有关。首先水对岩体有明显 的化学作用，其次水对岩体的物理作用，两者共同使岩体松 散、破碎并不同程度地增加岩体结构面的密度和贯通性、压 缩性和透水性，而导致强度的降低，这对边坡岩体稳定是有 重要影响的。（5）构造作用和残余应力的影响。开挖形成的挖方边 坡影响挖方边界处岩体的应力状态。这些应力集中程度的预 测及其对边坡稳定性的影响是复杂的。由于地层的构造作 用，基岩可能承受一定的水平向构
8、造应力，这种构造应力对 挖方边坡的性能有着重要影响，尤其在深挖方中，这种影响 是相当明显的。（6）扰动因素的影响。地震和开挖边坡采用的爆破开 挖都会对边坡的稳定产生不利的影响，因此，爆破孔的药量 必须适当，以便充分发挥爆破所释放的能量，并对边坡岩体 的危害最小。边坡稳定性分析及加固理论技术研究由来已 久。国内外学者曾从静力学观点和理论出发， 对边坡失稳 滑动形成的条件、作用力因素、滑体结构、滑体尺寸方面进 行考虑，对边坡进行勘测， 运用极限平衡法分析计算来评 价边坡的稳定性，并采用适当的加固技术防护边坡， 实践 证明是成功的。目前，边坡稳定性分析无论从理论上还是方 法上都日趋成熟， 提出了多种评价边坡稳定性的方法， 这 些理论技术均不同程度地推进了对边坡稳定性的研究。在进行加固方法的选择时， 需要正确分析边坡失稳机 理， 准确评价其稳定性，合理地进行下滑力的计算， 这是 选择加固设计方法的关键。因此，在进行加固设计时，首先要结合工程所处的地质 环境， 分析边坡可能出现的破坏情况，然后结合工程特点， 提出相应的加固方案， 最后综合考虑施工方法和经济条件 选择便于实施的加固方案。