高边坡工程几个基本问题思考

 一、高边坡工程几个基本问题

1、边坡和斜坡

人们往往将斜坡和边坡统称为边坡，实际上从成因、形态及规模等因素考虑两者具有明显的差异，若要区别两者的差异，常常将自然内外营力作用形成的天然地表斜面称为斜坡，人类工程活动形成的地表斜面称为边坡。在丘陵和山区，两者是相互作用和影响的，有时它们甚至与地下硐室和地基，甚至与建筑物也是相互作用和影响的

地基、边坡、斜坡与硐室

2、高边坡的定义

目前学术上对高边坡还没有确切的定义，工程上对高边坡也没有一个统一的定义。《建筑边坡工程技术规范》要求土质边坡高度超过15m，岩质边坡高度超过30m的边坡应做特殊设计；“公路和铁路路基设计规范”中，高度超过20m的土质边坡，高度超过30m的岩质边坡设计就没有可参考的建议参数，需要做特殊设计。因此，开挖高度超过20m的土质边坡，高度超过30m的岩质边坡一般认为是高边坡。

3、边坡的变形及破坏特点

岩体边坡和非均质土坡的变形和破坏与其结构紧密相关，不完全遵循弹性、塑性和断裂力学等理论，也不完全遵循刚体力学理论，同时也不遵循结构力学理论，而是这些力学理论的综合体现，即需要综合应用这些力学理论进行计算和分析。

4、边坡的地震响应特点

与地基和硐室相比，地基和硐室的地震响应受到周围岩土介质或其自重作用的约束；而边坡的地震响应具有无约束性，并且高边坡特别是陡峻的斜坡坡缘，具有显著的鞭鞘效应即放大效应。比如，汶川大地震中边坡垮塌主要发生在坡缘或脊梁部位，如图：

边坡地震破坏特征

二、高边坡工程发展趋势

1、主要发展趋势

(1) 边坡规模向长、高、陡发展；

(2) 边坡地质条件与岩土特性越来越复杂化；填土边坡软基，填料因环保和土地占用限制不可选择；土质边坡结构及条件复杂(地下水、滑坡或变形体、松散岩堆或强风化岩及软岩)；岩质边坡结构复杂(构造断裂和卸荷变形及深拉裂)；

(3) 边坡变形及稳定分析更尊重原型，分析更精细化，方法更复杂化；

(4) 支挡加固技术主动化和轻型化，结构型式更加复杂化；

(5) 岩土与加固结构间的相互作用理论和监测技术进一步不断完善。

2、面临的主要问题

(1) 边坡特别是岩质边坡结构和岩土参数的确定误差还很大，特别是地下水和应力、结构变化引起岩土结构和参数变化的定量关系还不清楚，这是边坡研究和支挡加固技术发展的关键；

(2) 边坡宏观变形破坏机理和模式比较完善，但细、微观变形及其时效性理论还很不成熟；

(3) 根据力学理论建立的力学计算模型与实际情况差距还较大，目前所做的支挡加固工程绝大多数是安全的，但其经济合理性实际上不得而知；

(4) 环境条件变化及岩土特性的变化，加固结构的耐久性还难以可靠评价；

(5) 加固效果只能从宏观表象进行评价，加固结构局部的或各部分的效果评价还难以做到。