公路路基高边坡稳定性及工程对策分析

郭军强

摘要：为满足经济与社会发展需要，近年来我国公路工程建设领域进步迅速，公路路基高边坡稳定性的受关注程度也不断提升。基于此，本文将简单分析影响公路路基高边坡稳定性的因素，并深入探讨保证公路路基高边坡稳定性的对策，希望研究内容能够给相关从业人员以启发。

关键词：公路；路基高边坡；稳定性

前言：为提升研究的实践价值，本文以某剥蚀丘陵区域的公路工程作为研究对象，该工程存在一处20m顶高边坡，区域岩土容重、内摩擦角、单位粘聚力分别为17.3kN/m3、25°、10kPa，局部滑塌在未形成开挖后初期支护时出现，为保证该工程路基高边坡稳定性，需综合考虑公路路基高边坡稳定性的控制对策选择。

1. 影响公路路基高边坡稳定性的因素

1.1地质水文影响

地质因素和水文因素均会影响公路路基高边坡稳定性，地质因素可细分为构造因素和材料因素，黏土路基和粉土路基存在的稳定性差别可证明这一认知。案例工程存在较为复杂的地质构造，包括薄层砂岩、黄褐色砂质泥岩、褐灰色泥岩、黄灰色砂质泥岩夹砂层、黄土状粉性土等，较低的力学强度使得这类地质材料稳定性不高，同时存在较差的抗风能力和崩塌可能性，边坡的稳定性同时受到的地质构造性质、大小、分布密度影响也需要得到重视；水文因素源于土质含水量影响，如降水较多地区的地下水和降水会导致坡体重量提高，坡体剥落或断裂问题很容易出现，严重时可能引发滑坡问题，泥石流、地震等自然灾害对公路路基高边坡稳定性也会带来深远影响^[1]。

1.2边坡坡度影响

公路路基高边坡可细分为人造边坡和天然边坡，坡度会影响两种边坡的稳定性，公路路基高边坡的稳定性会因坡度降低而提升。为保证公路路基高边坡稳定性，边坡坡度的科学控制极为关键，如施工单位在边坡周边堆积废料且存在边坡加固及支护方面的欠缺，边坡稳定性也会受到影响。

1.3其他因素影响

边坡组成及强度、人为因素等同样会影响公路路基高边坡稳定性。如土质结构的路基边坡稳定性会受到土层强度影响，这与土体颗粒大小、土层内的粘聚力和摩擦力、土体组成成分等因素关系密切；人为活动影响主要体现在不合理施工方案、不完善施工计划、较大施工随意性等方面，大型工程在公路路基高边坡周边建设也会带来影响，在较大的边坡侧压力作用下，下滑、崩塌等病害很容易出现^[2]。

2. 保证公路路基高边坡稳定性的对策

2.1喷锚支护

为保证公路路基高边坡稳定性，可采用喷锚加固方式，这是由于土质间隔等问题与土石等材料的公路路基高边坡不稳定问题密切相关，因此可通过锚杆、灌浆等方式进行加固，喷锚支护属于其中代表。喷锚支护不仅能够实现公路路基高边坡稳定性的有效提升，在山坡崩塌等大规模问题出现时也能够发挥积极作用。为提高路基高边坡土质强度，电渗、注浆、动力固结等方式也需要科学应用，通过加密土层，得到强度更高的混合物，边坡稳定性将更好得到保障。如公路路基高边坡施工过程中出现小规模的崩塌或落石翻滚问题，还需要优选拦截措施，具体需结合落石的区域明确弹跳和翻滚情况，确定落石的具体尺寸和位置，以此科学设置拦石墙、落石槽、金属网，避免落石引发安全事故。

2.2准确计算

为保证公路路基高边坡稳定性，还需要开展准确计算，在边坡防护施工开始前，公路路基高边坡安全系数需优选先进算法进行计算，在危险滑动面相关系数得到后，计算结果即可为边坡稳定性控制提供依据。危险滑动面相关系数计算可选用遗传算法，通过对自然界生物进化过程的模拟，该算法能够获得优化问题最优解，而通过将遗传算法引入公路路基高边坡稳定性分析，分析的精度和效率将大幅提升，遗传算法的应用需基于式（1）进行。

（1）

式（1）中的 、 、 分别为第i个土条的宽度、第i个土条的中心高度、第i个土条的重度，单位分别为m、m、kN/m³。 和 、 、 分别代表第i个土条的有效抗剪强度、底部坡角、所在位置孔隙水压力， 则为安全系数。基于遗传算法的公路路基高边坡稳定性控制需首先确定相应的目标函数，这里的目标函数为边坡稳定安全系数，具体选择安全系数情况表示可行解的适应性，适应性会随安全系数的降低而提升；还需要完成初始解种群的确定，在最危险圆弧圆心搜索区域锁定后，需基于“圆心 ”任选n个，圆心群体数为n， 、 分别为第j条染色体、染色体 的基因；在最危险圆弧半径的确定过程中，半径的搜索区域需结合不同的圆心针对性设定，保证最危险的圆弧半径能够在该区域搜索出，这一过程需进行半径的 的任意选择，具体数量表示为m，随机量需结合实际概率情况增设，保证子代个体顺利形成，全新群体 将由此建成，对应的适应值可结合每个半径安全系数计算获得，不断重复操作，在不变最小安全系数连续几代求出后，圆心对应安全系数将顺利获取；进一步开展杂交以及变异操作，对

对圆心进行任意选取，以此互换每一对圆心坐标的某个分量，全新的圆心将顺利形成，杂交操作能够由此完成。进一步对 对圆心进行任意选取，增设每个圆心坐标某个分量的一个随机量，全新圆心同样能够顺利获取，变异操作将顺利完成；通过上述遗传算法的应用，公路路基高边坡的最危险滑动面能够顺利获取，重复上述操作，在基于式（1）求得达到最大进化代数的安全系数后，此时的圆心及半径可用于最危险滑动面确定。结合公路路基高边坡的最危险滑动面，加固能够更为针对、有效开展，这一过程需保证施工和理论统一性，辅以多次计算结果校核，加固流程的科学性与合理性能够更好得到保障。

2.3优选防护措施

公路路基高边坡稳定性的保证离不开防护措施的支持，因此需结合地理环境、地质构造、土层厚度、气候环境等实际因素，科学编制施工计划，以此做好公路路基高边坡的坡度建设和加固维护，具体可选用锚杆支护、水泥砂浆抹面、修建防护栏等防护措施，同时需保证施工人员无权在公路路基高边坡加固过程中修改防护措施，辅以科学修筑的排水沟槽有效排出地表水，高边坡强度弱化和土质流沙等问题也能够有效解决。绿化植被具备的稳固土层作用也需要在公路路基高边坡稳定性控制中得到充分应用，因此需科学规划路基边坡沿线植被，同时发挥植被的稳固土层和公路美化效果。绿化植被的应用可结合实际情况采用直接覆土撒草籽、植生袋绿化、草灌木搭配等方式，在设法保证公路路基高边坡稳定性的同时，需设法提升绿化植被应用的生态效果并降低维护管理成本。此外，还应设法实现公路路基高边坡的动态设计和信息化施工，以此开展系统的定性和定量分析，设计方案的科学调整、施工过程中的统一规划布置均可顺利实现，在信息化技术支持下，公路路基高边坡稳定性将进一步提升，具体需关注深孔位移监测、地表变形监测等要点，一次根治高边坡灾害。

结论：综上所述，公路路基高边坡稳定性会受到多方面因素影响。在此基础上，本文涉及的优选防护措施等内容，则提供了可行性较高的稳定性保障路径。为更好满足公路建设需要，动态跟踪设计探索、新型绿化技术应用同样需要得到重视。

参考文献：

[1]郑万里.山区公路路基边坡稳定性分析及支护设计[J].交通世界，2021(11):47-48.

[2]高晓通.公路路基边坡稳定性分析及锚固优化设计研究[J].福建交通科技，2021(02):31-33.

作者简介：姓名：郭军强（1993.07--）；性别：男，民族：汉，籍贯：甘肃省陇西人，学历：本科；现有职称：工程师；研究方向：高边坡稳定性。