探索高边坡设计要点

摘要： 随着科技的发展和社会的不断进步，建筑工程项目越来越多，建筑项目也逐渐向高难度发展，但在建设高难度的建筑工程时经常会遇到处理高边坡的结构和稳定性问题。高边坡加固和处理在建筑工程中主要是起到保证边坡结构的稳定性作用，由于高边坡的稳定性受地质构造、地层岩性、破体结构、岩体结构和水文地质条件等因素的影响，再加上施工工艺和施工条件的作用，所以要想保证高边坡的稳定性，就需要加大对高边坡稳定性特征的研究和探讨，制定有效的技术方案，提高高边坡的稳固性。本文主要针对高边坡设计的问题和特征进行研究和探讨，并根据存在不足提出合理化的建议和措施。

关键词： 高边坡设计；加固；要点分析；研究探讨；建议对策

中图分类号：U213.1+3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）04-0124-02

1 高边坡的稳定性评价方法

1.1 高边坡稳定性的影响因素

1.1.1 土质边坡的影响因素 ①土坡的原有状态发生了变化，受外界作用力的影响，如在坡顶堆放建筑材料，或者在坡顶上承载构筑物的压力等打破了原有土层结构的平衡，也可能由于地质灾害、地震爆破等因素产生了结构变化；②静水力或者含水量等因素的影响，导致土坡结构的抗剪强度发生了变化，同时土坡会受到测压应力，导致土体发生变动；③地下基坑或者水坝对边坡中的渗流力影响，导致边坡出现失稳现象。

1.1.2 岩质边坡稳定性的影响因素 ①原有地形构造对坡体的影响，特别是山区的构造；②夹层顺向坡由于失稳出现滑移，导致坡体的崩落和熔隙，整体结构就会发生扭曲和压裂等现象。另外会受砂泥岩和膨润土的作用，主要是由于砂泥岩被风化或者出现严重的腐蚀现象，导致岩体滑落，如果是受膨润土的影响，就会由于蒙脱石的作用而使坡体产生失稳变形等现象。

1.1.3 地质构造 ①顺向坡，当坡体的层面结构倾向于河流或者湖泊时，就会产生顺层失稳和变形情况；②反向坡，如果此时地层的层面跟山体接近，倾向于山体方向，则会导致坡体失稳、变形，出现裂隙层面，一般在砂泥岩的互层中体现为坠溃型失稳状态。③切向破，在坡体同层产状之间的构造关系影响着坡体的变形和失稳形式，一般滑动面会出现在节理面、层面、断层面和不整合接触面的软弱面上。

1.1.4 自然环境因素 ①地下水的影响，过多的雨水渗入到裂隙中，水进入坡体和岩土空隙中，不仅增加了单位体积的重量，还会增大剪应力，潜水面升高，空隙的水压力也会不断增加，破裂面上的正应力也就不断的减小，所以抗剪强度会降低。②气候因素，降雨量的增加会导致坡体重量增加，坡体失稳和冻融现象。③地震和其他因素，地震会使坡体结构变得松动，导致弱面错位或者破裂面的出现，稳定性降低，同时也会受其他人为因素的影响，开挖等。

1.2 高边坡的稳定性评价

稳定等级的划分：通常将高边坡的稳定等级划分为基本稳定边坡、稳定边坡、欠稳定和不稳定边坡等类型。①稳定边坡。没有地下水和不利结构面的影响，符合整体坡面的强度要求，局部和整体系数达到设计标准等。②基本稳定边坡。边坡的坡率符合土体的强度标准，存在少量地下水，没有不利结构面，整体和局部较为稳定，坡面存在落石、冲沟等现象，稳定系数1.05以上。③欠稳定边坡和不稳定边坡。欠稳定边坡整体较稳定，但受到地下水的强烈作用，导致岩石的强度大大降低，局部有坍塌、变形现象，稳定系数在1.0-1.05，而不稳定的边坡坡率基本不符合标准，开挖和堆载现象严重，结构面发育不良，出现了地下水侵袭和岩体破碎现象，稳定系数小于1.0。

2 高边坡设计中的问题分析

2.1 稳定系数跟安全系数分析 稳定系数主要能够反映边坡的稳定状态，是理论破裂面或者危险破坏面中的抗滑力跟下滑力的比值。在进行稳定系数确定时需要根据《岩土工程勘察规范》进行确定，一般对于重要工程则选择1.30-1.50，普通工程选择1.15-1.30，其他工程则采用1.05-1.15即可。

①安全系数KS，边坡对安全性的要求，通常来说安全系数小于等于稳定性系数。在边坡工程的稳定性验算时一般会将安全系数设置为1.20-1.35，若超出要求需要对其进行处理。②按照《建筑地基基础设计规范》GB50330—2002规定，滑坡的安全系数需要根据工程的影响因素确定，甲级建筑采用安全系数为1.25，乙级为1.15，丙级则为1.05。边坡安全系数对其他因素的影响：

对于短暂时期比较稳定的边坡安全系数设定为1.3，永久性的则设置为1.5。

2.2 理论破裂角

2.2.1 土质边坡理论破裂角θ ①圆弧形滑动图纸边坡，主要是计算划分水平线跟圆弧切线的夹角；②沿岩土界面呈折线形图纸滑动边坡，计算出划分条块处于岩土界面的坡角的平均值；③预估塌滑区，一般破裂角取为（45°+？准）/2，其中？准表示为土体的摩擦角。

2.2.2 岩质边坡的理论破裂角θ 无外倾结构面的岩质边坡采用45°+？准/2的方式来确定破裂角，通常I类岩体设置为75°。有外倾硬性结构时选择45°+？准/2和外倾结构倾角中的最大值。软弱结构面的岩质边坡采用45°+？准/2分外倾结构倾角中的最小值。另外对于超高岩质边坡破裂角会在计算的基础上乘以小于1.0的折减系数。

2.3 力学参数的选择 ①结构面参数，根据原位试验来确定抗剪强度的指标。②岩体内摩擦角，采用标准的内摩擦角乘以裂隙发育程度中的折减系数。③土质边坡的强度指标，按照水土合算需要考虑土的自重固结抗剪强度；若不按水土合算，地下水位之下的需要采取有效抗剪强度。④钢筋、钢绞线和砂浆之间的粘结强度，该强度可以根据锚杆的性能试验进行确定。⑤等效内摩擦角分为土质边坡和岩体边坡的内摩擦角，岩体可以采用下面公式进行计算：？准D=arctg（tg？准+cL/（Wcosθ）），其中岩体边坡的等效内摩擦角如表2所示。

3 结束语

高边坡加固和处理在建筑工程中主要是起到保证边坡结构的稳定性作用，由于高边坡的稳定性受地质构造、地层岩性、破体结构、岩体结构和水文地质条件等因素的影响，再加上施工工艺和施工条件的复杂性，所以要想保证高边坡的稳定，就需要加大对高边坡稳定性特征的研究和探讨，制定有效的技术方案。

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