唐永革

摘要：在現(xiàn)代社會(huì)，公路的重要性在各個(gè)層面充分體現(xiàn)出來，國家對(duì)支持公路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入也在持續(xù)加大，這對(duì)于促進(jìn)我國現(xiàn)代公路交通網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化完善都起到了重要作用。在邊坡建設(shè)及后續(xù)運(yùn)營中，容易受到降雨等因素干擾，導(dǎo)致了失穩(wěn)情況出現(xiàn)的可能，增加了誘發(fā)各種交通安全事故出現(xiàn)的可能。根據(jù)研究，針對(duì)雨水較多的實(shí)際情況，對(duì)高液限土質(zhì)邊坡，截排水措施要做到綜合應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)加固設(shè)計(jì)，做好坡面防護(hù)，這樣才能最大限度延長邊坡的使用壽命。

關(guān)鍵詞：新形勢(shì)下;公路;高邊坡;穩(wěn)定性;優(yōu)化措施

根據(jù)國家交通部門的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2013年到2020年之間，我國公路交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)持續(xù)加快，每年完成的新建改建及擴(kuò)建施工建設(shè)任務(wù)持續(xù)增多，我國公路實(shí)際覆蓋歷程顯著增多，實(shí)際投入到公路建設(shè)領(lǐng)域中的財(cái)政經(jīng)費(fèi)每年都保持了5.1%-6.4%的增長速度，對(duì)于加快公路網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化完善，對(duì)于推動(dòng)交通強(qiáng)國建設(shè)都有著重要意義[1]。為了對(duì)公路高邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行深入分析，明確公路邊坡失穩(wěn)的原因，進(jìn)而采取更好的應(yīng)對(duì)措施，本篇文章以某地公路工程ZK15+243處高邊坡為例，通過相關(guān)軟件對(duì)其處于天然與暴雨?duì)顟B(tài)下的穩(wěn)定性進(jìn)行了剖析，最后結(jié)合工程建設(shè)基本情況采取預(yù)應(yīng)力錨索的方法進(jìn)行處理，并從錨索長度、錨索垂直間距等方面設(shè)計(jì)參數(shù)切入，對(duì)邊坡錨固方案進(jìn)行了優(yōu)化，這對(duì)于現(xiàn)代公路邊坡穩(wěn)定性建設(shè)有著非常好的指導(dǎo)作用。

1公路邊坡失穩(wěn)的原因

研究發(fā)現(xiàn)，邊坡失穩(wěn)的誘發(fā)原因非常復(fù)雜，主要是和所在地區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地形特點(diǎn)等聯(lián)系在一起，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.1邊坡自身的巖石在節(jié)理發(fā)育上表現(xiàn)過于明顯，而且長時(shí)間處于被風(fēng)化狀態(tài)，這樣伴隨著時(shí)間流逝巖石強(qiáng)度就顯著降低，相應(yīng)的物理學(xué)指標(biāo)也出現(xiàn)了不同程度的下降，如果相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值降低到了邊坡穩(wěn)定性維持所必需的水平，這樣就增加了邊坡不穩(wěn)定情況的出現(xiàn)。

1.2一些地段有非常多的滑坡區(qū)域，沒有對(duì)巖土體的基本屬性特點(diǎn)進(jìn)行全面分析，設(shè)計(jì)當(dāng)中選擇的坡比非常大，而且在實(shí)際組織施工建設(shè)中也沒有結(jié)合實(shí)際需要做好調(diào)解，在現(xiàn)場(chǎng)開挖中還是以原來的設(shè)計(jì)圖為主，這樣自然也無法滿足邊坡穩(wěn)定性維系的基本需要。

1.3在完成了邊坡開挖作業(yè)后，通常需要采取相應(yīng)的保護(hù)措施，但是有些施工作業(yè)由于重視程度不夠等，導(dǎo)致保護(hù)措施落實(shí)不到位，使得巖土體長時(shí)間暴露在戶外環(huán)境下，增加了陽光雨水等的風(fēng)化沖刷可能，巖土體自身的各項(xiàng)參數(shù)不斷下降，這也會(huì)對(duì)邊坡的穩(wěn)定性帶來影響。

1.4在一些地形結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的區(qū)域，例如山坡區(qū)域，往往降雨比較多，雨水會(huì)沿著邊坡表層向巖土體的內(nèi)部滲透，在孔隙水的長時(shí)間作用下，會(huì)影響巖土體的強(qiáng)度指標(biāo)，增加了邊坡向周邊滑動(dòng)的可能，巖土體也變得更加松軟[2]。

2 公路高邊坡穩(wěn)定性分析

2.1工程概況

某公路工程ZK15+243屬于典型的巖質(zhì)高邊坡，所處區(qū)域的自然地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。結(jié)合掌握的相關(guān)資料，邊坡面的實(shí)際傾斜度為187°，在公路的右側(cè)區(qū)域，山體的實(shí)際坡度是5°到10°。邊坡的實(shí)際高度為35米，在邊坡表面覆蓋了不同數(shù)量的粉質(zhì)黏土，基層基巖主要是由不同類型的中風(fēng)化變質(zhì)板巖等構(gòu)成，裂隙巖石在節(jié)理表現(xiàn)上比較軟。

2.2天然工況下邊坡穩(wěn)定性

通過應(yīng)用ABAQUS可以對(duì)邊坡的自然工況做到有效模擬，能夠非常好的了解邊坡塑性區(qū)，掌握位移的基本情況，在ANSYS軟件的支持下，可以非常精準(zhǔn)的計(jì)算出邊坡安全系數(shù)是1.337，通過分析可以得出邊坡的穩(wěn)定性是比較理想的。

2.3暴雨工況下邊坡穩(wěn)定性

借助ABAQUS，可以對(duì)邊坡處于暴雨環(huán)境下的穩(wěn)定性進(jìn)行模擬，所選用的參數(shù)均處于飽和狀態(tài)，這樣得到了邊坡塑性區(qū)及位移等數(shù)據(jù)信息自然更加精準(zhǔn)。在暴雨惡劣環(huán)境下，邊坡塑性區(qū)主要還是集中在中風(fēng)化、全風(fēng)化巖層接觸面的周圍，塑性變形區(qū)最明顯的是邊坡中部，而且塑性變形區(qū)存在著比較明顯的貫通現(xiàn)象，這些都說明了失穩(wěn)情況還是比較嚴(yán)重的。在位移當(dāng)中，邊坡邊腳是最明顯的區(qū)域，明顯的比自然狀態(tài)下的位移要明顯。在ANSYS軟件支持下，可以對(duì)邊坡的安全系數(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算為1.05，這就需要對(duì)邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行重點(diǎn)防護(hù)強(qiáng)化[3]。

2.4抗震穩(wěn)定性及監(jiān)測(cè)

地震，對(duì)公路高邊坡穩(wěn)定性有著直接影響，需要提前做好防震工作，制定完善的防震措施，確保將地震影響降到最低。同時(shí)，在公路投入運(yùn)行前，需要對(duì)公路高邊坡做好各項(xiàng)監(jiān)測(cè)分析，對(duì)地震活動(dòng)較為頻繁的地區(qū)，設(shè)立永久觀測(cè)站，對(duì)公路邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)。

3公路高邊坡錨固優(yōu)化設(shè)計(jì)

3.1錨桿長度的影響

通過合理計(jì)算，可以對(duì)錨桿的實(shí)際長度與巖質(zhì)高邊坡安全系數(shù)進(jìn)行有效掌握。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，如果錨桿的實(shí)際長度沒有超過25米，這種情況下巖質(zhì)邊坡的安全系數(shù)與錨桿的長度會(huì)呈現(xiàn)正比例增加關(guān)系，兩者之間表現(xiàn)出的線性關(guān)系非常明顯。如果錨桿的長度超過了25米，錨桿長度即使出現(xiàn)變化，巖質(zhì)邊坡的安全系數(shù)也會(huì)始終處于不變的狀態(tài)。為此，所以，在使用錨桿對(duì)巖質(zhì)邊坡進(jìn)行加固的同時(shí)，有效長度控制在24米，而實(shí)際長度倘若超過了24米，錨桿對(duì)邊坡的安全系數(shù)就難以再提高。錨桿長度與巖質(zhì)邊坡安全系數(shù)的擬合方程是F=0.04L+0.5，相關(guān)系數(shù)R為0.9974，可以非常好的滿足相關(guān)精度要求。

3.2錨桿傾角的影響

通過大量的計(jì)算，可以非常好的了解錨桿長度和巖質(zhì)高邊坡安全系數(shù)兩者之間的關(guān)系。巖質(zhì)高邊坡的安全系數(shù)，如果是處于錨桿傾斜角10°向35°改變的過程當(dāng)中，計(jì)算出的安全系數(shù)就會(huì)先變大然后逐步變小。在錨桿20°傾斜范圍當(dāng)中，邊坡的安全系數(shù)和錨桿的傾斜角是表現(xiàn)出了非常明顯的正比例關(guān)系，而如果超出了這個(gè)范圍，就會(huì)導(dǎo)致邊坡的安全系數(shù)顯著降低，錨桿在加固巖質(zhì)高邊坡時(shí)的最佳錨固角為20。

結(jié)束語：綜上所述，本篇文章主要是對(duì)公路邊坡失穩(wěn)的原因進(jìn)行了分析，明確了邊坡失穩(wěn)的復(fù)雜性，進(jìn)而對(duì)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行了介紹，從而對(duì)公路高邊坡錨固優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了探索，這對(duì)于現(xiàn)代公路事業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展建設(shè)都有著非常好的參考作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]金康康，楊帆.公路路基施工中高邊坡的處置[J].黑龍江科技信息，2017（14）：200-200.

[2]楊超.高速公路施工期邊坡穩(wěn)定性調(diào)查與防控措施[J].廣東公路交通，2019（4）：81-81.