探讨边坡岩土工程的不确定性及对策

钟琳琳 张浩

【摘要】边坡岩土工程受到很多不确定因素的影响带来安全隐患。本文对不确定因素进行分析，并提出改进措施以供参考。

【关键词】边坡；岩土；不确定性；分析；改进

中图分类号：U213.1 文献标识码： A

一、前言

在边坡岩土工程中，会存在很多不确定因素，对施工造成影响，还会存在安全隐患。加强对不确定因素的研究，并采取针对性措施进行防治，能够有效保证施工顺利进行。

二、岩土工程不确定性的主要因素

本边坡位于因强热带风暴带来的连日暴雨，导致了该镇辖区发生多处山体滑坡。加上遭受了两场特大暴雨，导致该山体进一步趋于不稳定状态，需要进行支护加固工作。现对其岩土不确定因素进行分析。

1、岩土模型

作为原型的替代物，模型是其主要特征的理想化反映。但是在边坡岩土分析过程中，模型并不是唯一的，这也是模型不确定性产生的原因。在岩土工程中所使用分析模型的复杂度和实用性与人的分析能力与认知水平呈正比关系，就目前的实际情况来看，更多的考虑坡体结构的性能和特点是边坡岩土工程设计发展的必然趋势，由此可见，在未来的工作中，所使用的模型将会变得更加复杂。

2、岩土物理学指标

岩土物理学指标也就是我们常说的岩土参数，由于这些参数会随着时空的变化而发生较大幅度的变化，具有显著的时间和空间变异性，因而其不确定性也就非常容易被理解。虽然在实际工作中，工作人员会通过严格密封、缩短土样存放时间等措施降低外界因素所带来的不良影响，但是岩土体的空间变异性却无法避免或控制，只有通过统计方法对这种空间离散和变异性进行处理。在岩土工程中，空间变异性是一种特有现象，虽然可以对其进行描述，但是却无法对其实质性地减少，因此，最终形成的参数也只能是理论计算的结果，而非其真值。

3、人为因素

在工作人员为岩土工程设计的若干个比较方案中，最终会敲定一个方案予以实施，所以从本质上说这是一个人为决定的过程。从经济角度来看，不同方案所需经费各有不同；从工程的角度来看，不同方案的可靠性以及潜在破坏性也存在着不小的差异。受价值观念和思维方式差异的影响，在同一个工程中，不同决策者可能会选择不同的方案加以实施，其依据可能是科学判断，也可能只是依赖于以往的经验或直觉。

三、边坡稳定性影响因素原因分析

根据边坡坡体结构特征及岩土层工程性质等地质环境条件，对区内边坡稳定性影响因素分析如下:

1、岩土层的工程性质。勘察区内的边坡浅部主要由可塑状～硬塑状坡、残积土及全风化、强风化混合岩等构成，这些岩土层的力学性能一般，抗剪强度不高，对边坡的稳定性不利，是边坡失稳的主要内在因素。

2、岩土体的水理性能。坡体构成为坡残积土以及全、强风化岩，均具有遇水易软化、崩解的特点，其水理性能较差，因此在旱季期间，边坡的稳定性通常较好，而雨季期，坡体长时间受水浸润将导致重度增大、抗剪强度等力学性质明显降低，从而导致边坡稳定性减弱。水理性质较差是本区边坡失稳的重要因素。

3、气象因素。勘察区雨季长，雨量充沛，降雨集中，多年平均降水量1477mm～1941mm，年降水量主要集中在4月～9月，该期间降雨为边坡失稳提供外部条件，连续暴雨是边坡失稳的主要外部因素。

4、水文地质条件。本区边坡处于丘陵区中，开挖后坡脚较为开阔，为岩土体内地下水形成流动条件，地下水动态变化，主要表现为旱季地下水位埋深较大，潜水面较平缓且接近坡脚，水力坡度较小。雨季潜水面则明显抬升，坡体饱和区范围增大，水力坡度也增大。这一条件使得边坡岩土体受到水作用下不断膨胀收缩，从而较大程度上减弱了岩土体的力学性质，明显降低了边坡的稳定性。

5、人类活动。人类因工程切坡而使坡脚减载，从而破坏边坡自然的稳定状态而引起滑坡或崩塌，是边坡失稳的诱发因素。综上所述表明，在本区特定的地质环境中，边坡稳定性的影响因素较多，其中控制边坡稳定性的内因是坡体岩土层工程性质和水理力学性质差，人类在边坡顶部工程活动强烈且没有及时进行必要支护则是边坡失稳的主要外因，大气强降雨是诱发边坡失稳的不利因素。

四、边坡的防治、处理措施与建议

边坡以类土质边坡为主，坡度较陡高，植被茂密，目前大部分地段处于欠稳定状态，坡面及山体土质较好，应修好排水沟及导水沟，有利于地表水排泄，达到防渗效果。根据勘察区边坡地质环境特征，并结合稳定性和危害性分析，提出以下防治措施和建议:1)方案一:采用锚杆(索)+格构梁+坡面绿化+截排水。2)

方案二:采用锚杆+喷锚+挡土墙+截排水。治理方案适合于一般边坡的支护，可通过技术经济比选确定。根据边坡的工程地质条件和周边环境及周边地质灾害点治理先例，建议采用方案一。应先对边坡做放坡处理，施作喷锚支护结构，在边坡周边设置截排水系统，阻止地表水流入坡面，减小其对边坡稳定性的影响。在设计与边坡加固施工过程中应做好信息化施工，对施工过程中的具体问题、具体情况进行具体分析，发现问题，及时处理，做到安全、经济。

五、岩土工程中基坑支护工程的方法

1、加强基坑支护工程设计质量管理及设计理念的优化

建议行政主管部门建立专门机构对基坑支护设计方案进行审查和评价。对于基坑设计人员的资质应有明确要求，不具备设计资质的人员或单位不能从事基坑支护设计工作。基坑支护设计人员应加强自身的素质的修养，不断提高自身的设计水平，包括选择技术参数取值的准确性、适用性，加强基坑支护理论研究，对于基坑变形的控制设计等。另外，实践离不开理论，设计理念对施工具有指导作用。因此，对设计理念进行优化，是提高施工质量的有效方法。改变以往不合时宜的传统设计方式或土压力计算方法，根据具体要求和情况，建立以施工监测为主导的信息反馈设计体系。例如，进行基坑施工时对周围环境有一定影响，如土体卸载会造成周边建筑、地下结构以及管线等偏移或沉降。因此，在进行施工前需要对施工周边环境进行勘察，制定出操作性强、并有针对性的设计方案，严格遵守“先撑后挖、开槽支撑、严禁超挖（或欠挖）”的原则，尽量减少施工对周围环境的影响。

2、在施工过程中实时观测和监测

观测的主要内容为基坑边坡变形情况、地下管道变形情况、对周围建筑影响情况等。通过实时观测可对土方开挖和支护有及时的了解，有效分析对比实际施工与设计方案间存在的异常情况或偏差，以便及时调整设计参数和方案。除此之外，应加强基坑支护工程施工的监测，完善监测的警报系统，防范突发事件和安全事故，保证施工的安全进行。另外，为预防突发事故，并能及时处理，应建立基坑支护工程的应急处理预案，以尽量减少或避免突发事故造成的人员及经济损失。例如，在基坑开挖中，若对地下水处理不当，极易引发安全事故。因此，除了在基坑开挖过程中注意施工相关技术技巧之外，还应综合施工环境和条件，制定一份科学的应急预案，力从源头上控制和预防安全事故的发生，尽量降低和避免事故带来的危害和损失。

3、加强基坑支护的技术研究

加强基坑支护技术的科研研究，对提高基坑支护技术具有重要作用。众所周知，试验数据的准确性对科研质量的优劣有重大影响。因此，应加大对基坑支护结构的变形、内力的实测和研究，积累相关的实测数据。同时，总结不同地质条件和水文条件下的施工工艺经验，形成一定区域一定条件内基坑设计的标准，并将已有的定性经验形成定量的计算方法，真正提高基坑支护的设计及施工质量。

六、结束语

综上所述，通过对不确定因素的防治，能够更加安全高效的进行施工任务，尽最大程度消除不确定因素带来的安全隐患。

参考文献：

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