山区高速公路路堑边坡勘察设计研究

前言：位于山区的高速公路工程地理条件相对复杂，限制了公路设计与施工工作。为保障路堑边坡施工效果，需在施工前进行详细勘察，明确路堑边坡稳定状态。由于路堑边坡具有分布零散、结构特殊的特征，还需明确影响边坡稳定性的因素，制定专项可行的边坡防护措施。

山区高速公路路堑边坡结构

路堑就是通过开挖地面形成的地基，路堑边坡就是在修筑高速公路环节，为满足公路设计要求，由人工开挖形成的高于地面 20m 以上的土质边坡或者 30m 以上的岩质边坡。因山区在长时间演变过程中的地质结构较为复杂，路堑边坡面临的地质环境也存在较大差异，可依据成分、风化程度、岩土类别分为土质边坡、岩质边坡、复合结构边坡等多种类型。

从稳定性角度分，也可将山区高速公路路堑边坡分为稳定边坡、基本稳定边坡、欠稳定边坡及不稳定边坡。对于稳定边坡及基本稳定边坡而言，可以采用普通防护设计手段。而且稳定性边坡在设计环节需对现场地质环境展开全面勘察，结合勘察结果与边坡荷载等影响因素展开稳定性设计工作。

山区高速公路路堑边坡勘察内容与方式

2.1 路堑边坡勘察内容

山区高速公路路堑边坡勘察工作包括岩土结构组成、岩土界面坡度、岩石风化程度等；调查边坡结构的岩层层位、岩石性质以及软弱夹层结构，明确施工现场地形地貌与地下水文条件。结合勘察结果评估施工现场的稳定性与适应程度，为路堑边坡施工提供必要资料。

2.2 路堑边坡勘察方式

2.2.1 室内模拟试验

室内模拟试验是一种预测性勘察方式，可依据现场数据信息，结合三维建模技术，获得现场模型，预测并解决可能存在于施工中的各类问题。注意预测阶段应遵循精细化原则，在复杂地质条件下参照试验室下物理勘察指标参数，使岩土分析结构更为完整、精准。注意在室内试验环节还应结合土质颗粒、压缩程度、水质情况，不断完善勘察内容。

2.2.2 复杂地质岩心钻探

由室内模拟试验创建勘察模型，开展复杂地质岩心钻探工作。岩土工程钻探多采用台式、泥浆护壁设备，钻探期间的采收率如下公式所示：

P=(2β+1) -d

P 为采收率；β 为实际采收距离；d 为存在误差距离。利用岩心钻探指标，在采收率达 75% 以上时，岩心钻探程度需达 90% 以上，分别记录下不同土层方位的相关数据。

2.2.3 杂地质地形勘察

为从根本上提升山区高速公路路堑边坡勘察水平，还需在勘察工作开展过程中使用先进勘察技术与勘察设施，对勘察环节获得的数据进行分析处理。明确工程区域相关地质结构、地形地貌、地质条件，因不同地形地质条件下设立的勘察方案存在差异，应根据实际模拟情况、岩心钻探数据确定。在勘察过程中应确定勘察目标与范围，鉴定岩土外侵蚀风化状态，将数据添加到勘察资料中。

2.2.4 原位触探测试

在复杂地形地质条件勘察工作完成后，可利用原位测试法，对岩土结构展开统一勘察。工程勘察原位范围如下公式所示：

H=a -R/3+4σ

H 为原位勘察范围，α 为勘察程度；R 为触探系数；σ 为实测误差。在原位触探测试完成后，可汇总测量区域分化基层的岩体数值，使勘察数据更为准确，具有参考价值。

2.3 工程地质评价

2.3.1 边坡稳定性分析

山区高速公路边坡的稳定性分析多使用定性分析与定量分析相结合的方式。通过将两种分析方式结合在一起获得统一结论，确定边坡治理措施。

定性分析高速公路边坡稳定性过程中，需明确可能影响边坡稳定性的各类因素，并对边坡稳定状态展开全面评估。边坡稳定性定性分析主要使用地质分析手段，从自然环境、施工要求等角度，判断路堑边坡的滑动与稳定性关系，评估边坡稳定状态。

定量分析高速公路边坡稳定性过程中，需结合定性分析结构以及勘察内容确定边坡地质剖面。以静力平衡理论确定边坡稳定系数以及边坡结构的稳定性。在高速公路路堑边坡定量分环节多使用传递系数方式，将数据作为分析边坡稳定性力学指标。边坡稳定性系数包括滑动重度、滑带粘聚力、内摩擦角等。滑带土粘聚力可通过试验方式获取。

3、山区高速公路路堑边坡勘察设计要点

3.1 在山区高速公路路堑边勘察内业与外业

在外业数据采集过程中可使用全站仪电子设施、勘察仪器等完成勘察工作。在地形较为复杂、交通不便捷的区域也可使用内外业一体化软件及平板测图相结合的方式，将控制点数据全部输入到手簿，在外业勘察后依照单元处理内业数据，将数据编辑成图后转换为可供直接修改的平面图，形成详尽的点格式、线格式文件。如果将不同文件与平板测图连接在一起，形成该地区地形图库。外业勘察环节，勘察人员需选择精准的地物代码，避免在内业成图时出现错误问题。在观测过程中应严格检查测点位置，遵循自动成图要求，避免地形地貌特征点遗漏。工作人员应细致标明每个地物碎部点属性及相关关系，将该关系作为编制地图图块的重要依据。在一个测区勘察完毕后，还可将数据备份至其他软盘，避免系统瘫痪或者与其他测序数据混淆，导致数据缺失、溢出等情况。

在勘察设计数据处理过程中可对勘察成果进行全面分析，从根本上提升勘察结果利用率。在地物编辑期间依照专业技术流程，确保地物符号与实际要求相符。建立 DTM 模型，可有效修改路堑边坡边缘三角网，使计算出的高线符合地质地貌特征，依照现行技术规范拟合等高线，提高成图速度。

3.2 山区高速公路路堑边坡勘察数据管理

在山区高速公路路堑边坡勘察设计环节做好数据管理工作，建立功能完善的地形数据库管理子系统，对获得的数据进行有效管理及存储。在处理勘察数据环节，应将数据库作为资料的提供者与存储场所。在数据检索及输出过程中，数据库也是绘制文件及获取地理文件的重要渠道。图形数据库中的数据可以采用拓扑形式处理，使用拓扑数据对高速公路勘察结果进行统一整理，依据用户要求做好图幅配准、图幅矫正与图幅接边等工作。数据库应保障勘察数据质量，如地理位置资料、地形地貌特征，确保数据逻辑一致，位置信息与坐标信息精准，通过建立坐标，确保各要素与地物情况相互吻合。在绘制图纸过程中也应注意详细标注出数据的基础点、轮廓点、网格点与控制点的精准度，确啊，谁买了？嗯嗯 On 啥情况？你看一下这么多人买。保山区高速公路的高程值、路幅边界的精度符合标准。

3.3 路堑边坡稳定性评价

路堑边坡稳定性是山区高速公路工程勘察设计的重要内容，稳定性评估结果可直接影响工程开展。受内外因素影响，路堑边坡结构性能会发生明显变化。地层岩性是构成路堑边坡的物质基础，决定岩石强度、抗风化能力等，需在勘察设计中注意评估施工工作可能对路堑边坡结构造成的不利影响，制定适宜的路线边坡稳定方案。

总结：总而言之，在评估山区高速公路路堑边坡稳定性过程中，应当以安全系数作为评估标准。由于能够影响高速公路路堑边坡稳定性的因素具有随机性特征，需严格做好现场勘察工作，依据勘察结果制定科学合理的路堑边坡防护方案。为在山区高速公路建设过程中获得良好的路堑边坡防护效果，勘察部门与设计部门还应积极沟通，突出最优化设计、最优化施工与最优化管理的思想，确保路堑边坡始终处于稳定状态。

参考文献：

[1]张玉. 山区高速公路的边坡勘察设计常见问题研究 [J]. 交通建设与管理, 2023, (03): 146-147.

[2]尹文锋,蔡鹏. 山区高速公路的边坡勘察设计常见问题研究 [J]. 工程建设与设计, 2021, (20): 71-73.