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公路邊坡穩(wěn)定性分析與防護(hù)方法綜述

2015-02-25 04:29涂美珍張正雄
西部交通科技 2015年7期
關(guān)鍵詞:框格錨桿邊坡

涂美珍,張正雄,任 超

(1.福建農(nóng)林大學(xué),福建 福州 350002;2.漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院,福建 漳州 363000)

公路邊坡穩(wěn)定性分析與防護(hù)方法綜述

涂美珍1,張正雄1,任 超2

(1.福建農(nóng)林大學(xué),福建 福州 350002;2.漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院,福建 漳州 363000)

文章對(duì)目前公路邊坡穩(wěn)定性分析常用方法的基本原理、特點(diǎn)及其適用范圍進(jìn)行了歸納分析,闡述了預(yù)防邊坡失穩(wěn)破壞的3種主要技術(shù)措施,指出在邊坡穩(wěn)定性分析和防護(hù)技術(shù)方面存在的主要問(wèn)題,并論述了公路邊坡穩(wěn)定性分析與防護(hù)等相關(guān)問(wèn)題研究的發(fā)展趨勢(shì)。

公路邊坡;穩(wěn)定性分析;防護(hù)技術(shù)

0 引言

公路工程建設(shè)中常常會(huì)遇到邊坡穩(wěn)定性的問(wèn)題。邊坡的失穩(wěn),會(huì)影響工程質(zhì)量與施工進(jìn)度,甚至造成人員傷亡和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重大損失,因此,正確分析公路邊坡的穩(wěn)定性并對(duì)其采取防護(hù)措施,保證工程建設(shè)順利進(jìn)行,是非常重要的。改革開放以來(lái),我國(guó)公路工程建設(shè)發(fā)展迅速,邊坡失穩(wěn)問(wèn)題已成為公路建設(shè)中最常見(jiàn)的工程地質(zhì)問(wèn)題之一。公路邊坡穩(wěn)定性分析的方法很多,其特點(diǎn)和適用性各不相同。公路的邊坡防護(hù)工程包括工程防護(hù)、植被防護(hù)和生態(tài)防護(hù)(綜合防護(hù))。當(dāng)前,我國(guó)仍然以工程防護(hù)(如漿砌片石、干砌片石、掛網(wǎng)噴漿等)為主,這些護(hù)坡方式雖然能達(dá)到穩(wěn)定邊坡的作用,但是不利于環(huán)境保護(hù)和生態(tài)平衡。

有的邊坡雖然也有植草,但是草種單一或只是單純的多種草種組合,層次結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,防護(hù)效果差,達(dá)不到可持續(xù)發(fā)展的目的。因此,正確分析評(píng)價(jià)邊坡的穩(wěn)定性,并采取科學(xué)合理的防護(hù)措施,對(duì)保證公路正常運(yùn)行具有重要的意義。本文旨在通過(guò)對(duì)現(xiàn)有主要的邊坡穩(wěn)定性分析方法及防護(hù)技術(shù)進(jìn)行綜合分析,探尋其中的問(wèn)題,明確未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì),為實(shí)踐中研究解決邊坡問(wèn)題,正確選擇方法和技術(shù)提供參考。

1 邊坡穩(wěn)定性分析的主要方法

1916年,Petterson、S.Hultin[1]在大量的觀測(cè)與試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,認(rèn)識(shí)到某些土體在產(chǎn)生滑動(dòng)破壞時(shí),其滑動(dòng)面是一個(gè)近似圓柱面的曲面,并提出了圓弧滑動(dòng)面分析法。后來(lái),F(xiàn)ellenius[2]將瑞典圓弧法應(yīng)用于兼有摩擦力和粘聚力的土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析中,在此基礎(chǔ)上提出普通條分法。1955年,Bishop[3]在假設(shè)滑動(dòng)面為圓弧滑動(dòng)面的基礎(chǔ)上,提出了修正的條分法。Zienkiewicz等[4]初次在土工彈塑性的有限元數(shù)值分析中給出了抗剪強(qiáng)度折減系數(shù)的概念??档略?0世紀(jì)70年代提出了離散元法[5]。我國(guó)對(duì)邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題的廣泛研究始于20世紀(jì)中葉。1988年,石根華提出的DDA法解決了巖體的大變形和大位移問(wèn)題[6]。1993年,卓家壽等人提出了界面應(yīng)力元法,它可以描述界面的連續(xù)、開裂和滑移,分析滲流場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的耦合[7]。目前,公路邊坡穩(wěn)定性的分析方法有很多,但歸結(jié)起來(lái)主要有以下幾類:(1)工程地質(zhì)類比法;(2)剛體極限平衡法;(3)數(shù)值分析法;(4)概率分析法;(5)其他新的方法。

1.1 工程地質(zhì)類比法

工程地質(zhì)類比法是對(duì)已有邊坡的巖性、結(jié)構(gòu)、自然環(huán)境、變形主導(dǎo)因素和發(fā)育階段等作全面分析,并與擬建邊坡作出相似性的對(duì)比,以此評(píng)價(jià)擬建邊坡的穩(wěn)定性和發(fā)展趨勢(shì)的一種方法。該方法綜合考慮了邊坡穩(wěn)定性的各種影響因素,并能迅速對(duì)邊坡的穩(wěn)定性及其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行評(píng)估和預(yù)測(cè)。工程地質(zhì)類比法雖然是一種經(jīng)驗(yàn)方法,但在中小型邊坡工程中是一種較常用的方法[8]。

1.2 剛體極限平衡法

剛體極限平衡法主要應(yīng)用于土體邊坡穩(wěn)定性的評(píng)價(jià),是最早應(yīng)用于工程實(shí)踐的一種定量分析法。其主要思想是根據(jù)邊坡破壞的邊界條件,假定坡體受各種荷載作用,應(yīng)用力學(xué)分析方法,對(duì)有滑動(dòng)趨勢(shì)范圍內(nèi)的邊坡進(jìn)行理論計(jì)算和抗滑強(qiáng)度的力學(xué)分析。剛體極限平衡法在沒(méi)有應(yīng)力作用下結(jié)構(gòu)的變形圖像時(shí),仍能精確評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,然而此方法也有一定的局限性,首先需要事先考慮邊坡中存在的滑動(dòng)面,而且無(wú)法考慮土體與支護(hù)結(jié)構(gòu)之間的作用及其變形協(xié)調(diào)關(guān)系,不能計(jì)算邊坡及支護(hù)結(jié)構(gòu)的位移情況[9]。目前常用的極限平衡分析法有:瑞典條分法,Janbu普通條分法和Sarma法等。

1.3 數(shù)值分析法

極限平衡法因其計(jì)算簡(jiǎn)單,在實(shí)踐中得到了廣泛應(yīng)用,但是當(dāng)邊坡破壞機(jī)制比較復(fù)雜時(shí),或在邊坡分析中需要求出不同的邊界條件下邊坡的位移場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)、滲流場(chǎng)及模擬其破壞過(guò)程時(shí),極限平衡法就顯得不適用了,而數(shù)值分析法正好可以克服極限平衡法的局限性,它是目前在巖土力學(xué)計(jì)算中應(yīng)用最普遍的分析方法。應(yīng)用較多的主要有有限元法、邊界元法和離散元法三種。

有限單元法是目前應(yīng)用最廣泛的數(shù)值分析法,它考慮了邊坡巖體的非均質(zhì)性和不連續(xù)性,實(shí)現(xiàn)了無(wú)限自由度和有限自由度結(jié)構(gòu)之間等價(jià)體系轉(zhuǎn)換,能近似地從巖土體的本構(gòu)關(guān)系去分析最容易和最先發(fā)生屈服破壞的部位以及需要進(jìn)行加固的部位,還能模擬土體與支護(hù)的共同作用。它不但能進(jìn)行線性分析還可以進(jìn)行非線性分析,幾乎適用于所有的計(jì)算領(lǐng)域,但是這種方法在實(shí)際工程中受物理參數(shù)選取的影響較大,對(duì)大變形及應(yīng)力集中等問(wèn)題的求解有困難,還有待改進(jìn)[10]。

相對(duì)于有限元法,邊界元法降低了問(wèn)題的維數(shù),從而降低了自由度數(shù)。這種方法適用于處理非連續(xù)介質(zhì)大變形問(wèn)題,適合分析被結(jié)構(gòu)面切割的巖質(zhì)邊坡的變形和破壞過(guò)程。但由于求解問(wèn)題的控制微分方程的基本解需要事先知道,因此對(duì)于處理材料的非線性問(wèn)題以及嚴(yán)重不均勻的邊坡問(wèn)題,邊界元法遠(yuǎn)不如有限元法。

離散元法是近年來(lái)用于研究邊坡破壞機(jī)制的一個(gè)新進(jìn)展,在解決邊坡問(wèn)題中占據(jù)了越來(lái)越重要的位置。該方法是一種應(yīng)用于不連續(xù)巖體的數(shù)值求解方法,即假設(shè)含有不連續(xù)面的巖體是由若干塊剛體組成的,塊體之間的平衡靠角點(diǎn)作用力來(lái)維持。離散元法能夠計(jì)算巖塊內(nèi)部的應(yīng)力分布與變形情況,可以模擬塊體之間接觸面的滑移、分離與傾翻等過(guò)程。該方法比較適合于塊狀結(jié)構(gòu)、層狀破裂和一般破裂結(jié)構(gòu)的巖體邊坡[11]。

1.4 概率分析法

邊坡是一種性質(zhì)極其復(fù)雜的地質(zhì)介質(zhì)。大量的巖土試驗(yàn)表明,同類巖土體的強(qiáng)度參數(shù)往往符合某種概率分布,因而人們開始從確定模型轉(zhuǎn)向概率分析。概率分析法是在定值穩(wěn)定系數(shù)方法的基礎(chǔ)上,以極限平衡原理建立狀態(tài)方程,計(jì)算邊坡不穩(wěn)定性概率的方法,它能有效解決邊坡穩(wěn)定性中的不確定性問(wèn)題,但是需要大量的統(tǒng)計(jì)樣本,而且它是基于極限平衡法建立的,因而包含了極限平衡法的缺陷和局限性[12]。

1.5 其他新方法

由于邊坡變形破壞過(guò)程的復(fù)雜性以及影響邊坡穩(wěn)定性因素的不確定性,加上一些新學(xué)科、新理論的引入和交叉,逐步形成了一些邊坡穩(wěn)定性分析的新方法,比如可靠度分析法[13],模糊數(shù)學(xué)分析法[14],灰色系統(tǒng)分析法[15]以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析法[16]等等。

2 預(yù)防公路邊坡失穩(wěn)破壞的技術(shù)措施

當(dāng)公路邊坡經(jīng)過(guò)穩(wěn)定性分析計(jì)算以后,對(duì)存在潛在失穩(wěn)的邊坡應(yīng)采取相應(yīng)的防護(hù)措施,以提高邊坡的穩(wěn)定性,防止邊坡失穩(wěn)破壞。公路邊坡失穩(wěn)的防護(hù)方法有多種,主要包括工程防護(hù)、植被防護(hù)及工程與植被防護(hù)相結(jié)合的生態(tài)防護(hù)(綜合防護(hù))等。

2.1 工程防護(hù)

邊坡的工程防護(hù)類型較多,如抗滑樁、擋土墻、錨桿擋墻等。這些支檔結(jié)構(gòu)既能起到防護(hù)作用,又有穩(wěn)固坡體的作用。

2.1.1 錨桿(索)加固

邊坡錨桿加固就是利用錨固技術(shù)對(duì)坡體內(nèi)潛在的失穩(wěn)或者未來(lái)有可能失穩(wěn)的滑體進(jìn)行加固處理的一種邊坡防護(hù)技術(shù)。錨固所施加的預(yù)應(yīng)力通過(guò)主動(dòng)改變邊坡巖體的受力狀態(tài)和滑動(dòng)面上力的不平衡條件,來(lái)提高巖土體的整體性,同時(shí)增加滑動(dòng)面上的抗滑力,從而實(shí)現(xiàn)加固邊坡、提高邊坡穩(wěn)定性的目的。錨桿(索)加固方式對(duì)巖質(zhì)邊坡和土質(zhì)邊坡同樣適用,對(duì)于地質(zhì)條件復(fù)雜的邊坡宜選用預(yù)應(yīng)力錨桿(索)加固。

2.1.2 擋土墻

擋土墻是一種能夠抵抗側(cè)向土壓力,防止墻后土體坍塌、滑坡,提高邊坡穩(wěn)定性的建筑物,在公路工程的路基邊坡治理中得到了廣泛應(yīng)用。擋土墻作為一種比較常見(jiàn)的邊坡支護(hù)模式,可應(yīng)用于多種不同的地段:(1)路基位于陡坡地段;(2)巖石風(fēng)化嚴(yán)重的路塹邊坡地段;(3)為了避免大量邊坡開挖以及降低切面高度的路塹地段;(4)可能發(fā)生滑坡或塌方的不良地質(zhì)路段;(5)高填方地段;(6)長(zhǎng)期受水浸泡或水流沖刷嚴(yán)重的沿河路基地段;(7)為節(jié)約用地,減少拆遷或少占農(nóng)田地段[17]。

2.1.3 抗滑樁

抗滑樁又稱之為錨固樁,是借助樁身與周邊巖土體的共同作用,把滑坡推力傳遞到穩(wěn)固地層的一種抗滑支擋結(jié)構(gòu),主要承受側(cè)向荷載,適宜設(shè)置在滑坡體的前緣緩坡阻滑段或后緣段??够瑯哆m用于一些中、深層以及抗滑擋土墻難以治理的滑坡。對(duì)于某些高度>20 m的甚至更高的邊坡來(lái)講,邊坡過(guò)高、過(guò)長(zhǎng)、坡角易出現(xiàn)應(yīng)力集中,如果恰逢地段的地質(zhì)條件比較差,那么就應(yīng)該考慮防止坡體坍塌的情況發(fā)生,這時(shí)就應(yīng)采用抗滑樁來(lái)防治和加固,抗滑樁是一種能快速、經(jīng)濟(jì)、有效地處治滑坡災(zāi)害的支擋結(jié)構(gòu)物[18]。

2.1.4 土釘支護(hù)

土釘支護(hù)是在原位土中布設(shè)較為密集的嵌固土釘,并在坡面構(gòu)筑鋼絲網(wǎng)、混凝土噴射面層,通過(guò)土釘、面層和原位土體三者共同發(fā)揮作用來(lái)支護(hù)邊坡或邊壁[19]。土釘墻適用于具有一定粘結(jié)性的粘性土、弱膠結(jié)的砂土、粉土以及碎石土等土質(zhì)邊坡,也可在山坡開挖層高于地下水位情況下使用。對(duì)于巖質(zhì)邊坡,當(dāng)巖體切割破碎嚴(yán)重并存在滑塌可能的挖方邊坡、或坡面風(fēng)化作用嚴(yán)重的巖石坡體,也可采用土釘進(jìn)行支護(hù)。

這些工程防護(hù)措施雖然能實(shí)現(xiàn)加固邊坡和穩(wěn)定邊坡的目的,但它們的共同不足之處就是外觀上的灰白效果不美觀,且難以實(shí)現(xiàn)原邊坡上的自然植被恢復(fù),不能達(dá)到既防治水土流失又保護(hù)生態(tài)、美化環(huán)境的目的,與可持續(xù)發(fā)展的先進(jìn)理念不相符。

2.2 植被防護(hù)

植被防護(hù)主要是利用坡面植物的地下根系加固坡體及地上莖葉保護(hù)坡面不受沖刷侵蝕。Maher and Gray[20]進(jìn)行了大量的試驗(yàn),證明生長(zhǎng)在沙土中的少量根對(duì)沙土的抗剪有顯著的強(qiáng)度。Martin Donat[21]根據(jù)植物根系對(duì)土壤穩(wěn)定性的影響,提出了根系-土壤復(fù)合強(qiáng)度模型。Finn Krogstad[22]以植物生理學(xué)和生態(tài)學(xué)理論知識(shí)為基礎(chǔ),對(duì)植物根系中主根與側(cè)根固土能力的力學(xué)機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)的分析,并建立了計(jì)算邊坡穩(wěn)定系數(shù)的模型。杜振東[23]利用有限元分析方法證明,草根的存在能夠明顯提高邊坡的穩(wěn)定性。植被防護(hù)主要有草皮護(hù)坡、行栽香根草護(hù)坡、噴射護(hù)坡[24]以及土工三維網(wǎng)植草護(hù)坡等多種技術(shù)[25]。

2.3 生態(tài)防護(hù)(綜合防護(hù))

生態(tài)防護(hù)是將工程防護(hù)與植被防護(hù)有機(jī)結(jié)合起來(lái),共同進(jìn)行邊坡防護(hù)的一種綜合性防護(hù)方式。生態(tài)防護(hù)技術(shù)通常采用混凝土、漿砌片石、卵石等材料做骨架形成框格,框格內(nèi)采用植被防護(hù)措施。這種綜合形式不僅能顯著提高坡面的地表粗糙度系數(shù),降低坡面徑流速度,防止降水對(duì)坡面的沖刷、侵蝕,而且實(shí)現(xiàn)了坡面綠化,具有良好的景觀效果。

2.3.1 錨桿混凝土框格植物防護(hù)

錨桿混凝土框格植物防護(hù)主要是利用植入邊坡中的錨桿來(lái)增強(qiáng)混凝土框架的穩(wěn)定性,然后采用在混凝土框架中進(jìn)行人工植草、土工三維網(wǎng)噴播植草等方式進(jìn)行綜合防護(hù)。它既保留了錨桿對(duì)邊坡的主動(dòng)加固作用,能有效防止邊坡經(jīng)開挖或爆破后產(chǎn)生的破壞;同時(shí)其又借鑒了混凝土骨架植物防護(hù)技術(shù),具有方便綠化、外形美觀的優(yōu)點(diǎn),對(duì)土質(zhì)邊坡以及坡體中無(wú)不良結(jié)構(gòu)面且風(fēng)化破碎嚴(yán)重的巖質(zhì)邊坡同樣適用。但其造價(jià)較高、施工難度較大。常用的錨桿混凝土框格植物防護(hù)模式主要有:錨桿混凝土框格+人工植草(噴播植草)、錨桿混凝土框格+土工三維網(wǎng)+噴播植草、錨桿混凝土框格+混凝土空心塊+噴播植草等[26]。

2.3.2 混凝土框格植物防護(hù)

水泥混凝土(漿砌片石)骨架植物防護(hù)技術(shù)實(shí)際上是將長(zhǎng)、大的邊坡坡面劃分成若干個(gè)由骨架支撐的小塊土坡,采取分而治之的有效措施。它能有效防止邊坡受到雨水沖刷、侵蝕,減小降水在土質(zhì)坡面產(chǎn)生溝槽的可能,增強(qiáng)對(duì)風(fēng)化層巖土體的穩(wěn)固支撐,且具有規(guī)則的幾何形狀,外形美觀,待骨架之間植物長(zhǎng)起來(lái)后,綠白相間,視覺(jué)效果良好。該技術(shù)適用于邊坡坡度緩于1∶0.75的土質(zhì)邊坡或強(qiáng)風(fēng)化巖質(zhì)邊坡。其常見(jiàn)的主要形式有拱形骨架框格植物防護(hù)、方格(菱形)骨架框格植物防護(hù)、人字形骨架框格植物防護(hù)等形式[27]。

2.3.3 蜂巢式網(wǎng)格植物防護(hù)

蜂巢式網(wǎng)格植物防護(hù)是指在整治好的坡面上進(jìn)行正六邊形混凝土框磚拼鋪形成蜂巢式網(wǎng)格,并在網(wǎng)格內(nèi)進(jìn)行植物綠化的一種邊坡綜合防護(hù)措施。蜂巢式網(wǎng)格植物防護(hù)具有造型美觀、施工簡(jiǎn)便、耐久性和穩(wěn)定性好、抗沖刷能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),主要適用于邊坡坡度緩于1∶0.75的土質(zhì)邊坡以及風(fēng)化作用嚴(yán)重的巖質(zhì)邊坡,在邊坡高度不大的坡面防護(hù)中常被采用。

3 存在的主要問(wèn)題

雖然我國(guó)在邊坡穩(wěn)定性分析和防護(hù)技術(shù)等方面的研究取得了豐碩成果,并在實(shí)踐中得到了廣泛的應(yīng)用,但由于邊坡問(wèn)題自身的復(fù)雜性和現(xiàn)有研究方法手段的局限性,在公路邊坡穩(wěn)定性分析與防護(hù)技術(shù)方面仍然存在一些不完善之處,邊坡防護(hù)技術(shù)還不能完全適應(yīng)當(dāng)今公路建設(shè)的發(fā)展要求,綜合現(xiàn)階段的有關(guān)理論及防護(hù)技術(shù)研究,存在的主要問(wèn)題有以下幾個(gè)方面:

(1)邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法自身存在不完善之處。定性分析方法的主觀性強(qiáng),不能客觀反映邊坡的時(shí)效變形和邊坡變形的累積過(guò)程;定量分析方法為了解決一些問(wèn)題而進(jìn)行人為的簡(jiǎn)化,參數(shù)的選取也是按定值進(jìn)行考慮的。

(2)對(duì)邊坡變形破壞機(jī)理的認(rèn)識(shí)不足。目前,對(duì)邊坡失穩(wěn)機(jī)理并未形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí),在邊坡的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)中往往只注重計(jì)算,忽略了理解機(jī)理的重要性。而正確理解邊坡的失穩(wěn)機(jī)制是建立精確力學(xué)模型的基礎(chǔ)。

(3)對(duì)邊坡穩(wěn)定性的智能化預(yù)測(cè)水平較低。目前的邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)大多數(shù)是靜態(tài)評(píng)價(jià),反映的是某一時(shí)刻的穩(wěn)定狀態(tài),而邊坡的穩(wěn)定性問(wèn)題是動(dòng)態(tài)的,因此有必要對(duì)邊坡進(jìn)行全過(guò)程的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),提高智能化預(yù)測(cè)水平。

(4)防護(hù)措施單一,針對(duì)性不強(qiáng)。目前專門針對(duì)公路邊坡綜合防護(hù)的研究較少,缺乏系統(tǒng)的防護(hù)方案、措施研究和綜合設(shè)計(jì);在實(shí)際工程中,不能根據(jù)公路邊坡的具體類型及其穩(wěn)定性情況,采取有針對(duì)性的防護(hù)設(shè)計(jì)和措施。尚未針對(duì)各種特殊的自然、地理環(huán)境和地質(zhì)條件下的邊坡開展專門性的防護(hù)研究,缺乏系統(tǒng)的綜合防護(hù)設(shè)計(jì)理論與方法,未形成針對(duì)性的地區(qū)性防護(hù)措施。

(5)生態(tài)防護(hù)技術(shù)措施不完善,防護(hù)效果不佳。目前我國(guó)公路邊坡生態(tài)防護(hù)方式大多是借鑒國(guó)外的模式,選用的植物種類以外來(lái)的牧草種居多,適應(yīng)性差,植物養(yǎng)護(hù)成本較高,易出現(xiàn)外來(lái)物種入侵的現(xiàn)象,且草種單一,易退化,導(dǎo)致坡面人工植物群落的生態(tài)穩(wěn)定性差;另外,選擇植物類型時(shí)存在較大隨意性,沒(méi)有充分考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)、土壤、氣候等條件,違背了適地適樹的原則;對(duì)各種技術(shù)措施的區(qū)域適應(yīng)性缺乏深入的分析評(píng)價(jià)與試驗(yàn)研究,未形成地區(qū)性的典型植物防護(hù)形式,邊坡防護(hù)投資大,固坡效果不佳。

4 結(jié)語(yǔ)

公路建設(shè)發(fā)展在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)著越來(lái)越重要的地位,保持公路邊坡的穩(wěn)定性是保證公路能正常使用的前提。盡管我國(guó)在公路邊坡穩(wěn)定性分析與防護(hù)方面取得了許多研究成果,但在實(shí)際應(yīng)用中仍然存在一些不足,需要進(jìn)一步研究與完善。因此,建議今后應(yīng)在以下幾個(gè)方面進(jìn)一步深入開展研究。

(1)針對(duì)邊坡工程的巖土體參數(shù)及地質(zhì)條件都具有多變性、隨機(jī)性和模糊性等特點(diǎn),應(yīng)注重發(fā)展模糊分析方法。邊坡工程的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)具有較大的隨意性和不確定性,而模糊分析方法可以考慮影響邊坡穩(wěn)定的多種因素,并可以根據(jù)其影響大小賦予不同的權(quán)重。

(2)進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)研究,采用正確的分析方法,分析邊坡的破壞機(jī)理,但是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)注意擾動(dòng)土與原狀土的偏差以及計(jì)算參數(shù)的選取。

(3)隨著數(shù)值分析方法的不斷發(fā)展,可將不同的數(shù)值分析方法結(jié)合起來(lái),充分發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn),取長(zhǎng)補(bǔ)短,以解決更復(fù)雜的邊坡工程問(wèn)題。

(4)應(yīng)盡可能采用綜合效益較好的生態(tài)防護(hù)技術(shù)(綜合防護(hù)技術(shù)),并深入開展針對(duì)各種特殊的自然、地理環(huán)境和地質(zhì)條件的邊坡防護(hù)研究,形成針對(duì)性的地區(qū)性防護(hù)措施。

(5)應(yīng)加強(qiáng)邊坡監(jiān)測(cè),尤其是要重視開展對(duì)邊坡變形全過(guò)程的監(jiān)測(cè),為提高邊坡穩(wěn)定性分析和防護(hù)技術(shù)水平提供基礎(chǔ)。

(6)在選擇邊坡的防護(hù)方式時(shí),應(yīng)在正確分析邊坡失穩(wěn)機(jī)制的基礎(chǔ)上,采用科學(xué)的評(píng)價(jià)方法,合理選擇針對(duì)性強(qiáng)、效果顯著的防護(hù)措施。

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Highway Slope Stability Analysis and Protection Methods Overview

TU Mei-zhen1,ZHANG Zheng-xiong1,REN Chao2

(1.Fujian Agriculture and Forestry University,F(xiàn)uzhou,F(xiàn)ujian,350002;2.Zhangzhou Institute of Technology,Zhangzhou,F(xiàn)ujian,363000)

This article summarized and analyzed the basic principles,characteristics and application scope of current commonly used highway slope stability analysis methods,described three main technical measures to prevent the slope collapse,pointed out the main problems existing in the slope stability analysis and protection technologies,and discussed the development trend about the research on high-way slope stability analysis and protection and other relevant issues.

Highway slope;Stability analysis;Protection technology

涂美珍(1990—),碩士生,研究方向:道路與建筑工程;張正雄(1961—),教授,博導(dǎo),主要研究方向:道路工程、建設(shè)工程環(huán)境影響評(píng)價(jià);任 超(1988—),碩士研究生,研究方向:道路交通規(guī)劃與管理。

福建省高校產(chǎn)學(xué)重大項(xiàng)目(2010H6003);福建省林業(yè)廳科學(xué)基金資助項(xiàng)目(閩林科[2012]函2號(hào)、閩林科[2014]2號(hào))

U416.1+4

A

10.13282/j.cnki.wccst.2015.07.001

1673-4874(2015)07-0001-06

2015-06-06

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