简述公路边坡工程地质灾害风险性评价及控制

刘显威

摘 要 随着我国公路建设技术的进步，越来越高的建设技术要求以及公路边坡工程由于地质灾害出现问题的次数越来越频繁，公路边坡的安全问题日益引起公路建设者的关注。在我国高速公路的建造过程中，边坡工程对其来说非常重要，所以边坡工程被大众视为重要防护工程，边坡工程的建设质量直接影响公路的建设与使用质量，在生活中时常出现一些由于边坡地质灾害的问题，导致公路出现一些对交通事故以及公共资源的损害，为此从重要的意义上来看增强边坡工程建设十分重要。本文便从理论及实例中对公路边坡工程地质灾害风险性方面做出评价及控制，为其指出不同地质的特征，为以后公路边坡工程的建设提供参考。

关键词 边坡工程;地质灾害;建设;风险

绪论

（1）研究或设计的背景和意义。当前，西部大开发在我国的不断化，不断增多的公路和部分高等级公路建设项目，数量在不断增加的高陡边坡，这些斜坡中的许多对道路的畅通起着决定性的作用。高陡边坡一旦失去稳定受到破坏，必然会造成相关道路的堵塞，甚至出现人员伤亡，形成当地的经济社会发展。积极的影响。因此，控制高陡边坡的失稳是一项非常现实的任务。因此，高土边坡监测是防止边坡失稳的有效手段。

在边坡灾害发生后，能迅速实现应急响应工作，在短时间内解决好事故并且疏导阻碍，也是一项重要的工作。随着山区公路建立项目的不停增加，项目周围生态环境以及地质环境发生的负面影响所引起的关注也随着上升，最主要的就是公路边坡问题，限制了我国山区高等公路建设深入发展，开展公路边坡工程地质灾害风险评价有重要意义。

（2）国内研究现状。与国外的研究学者相比较来看，国内研究学者的起始研究相对比较落后。国内地质灾害研究始于二十世纪三十年代，从刚刚开始研究到七十年代时，我国研究学者的研究方向主要是建立在地震灾害的基础上。我国地质灾害调查工作的全面展开是在“八五”期间，主要调查工作方向是在山体滑坡、泥石流、崩塌、地面沉降、岩溶塌陷、水土流失、土地荒漠化、矿业灾害等上面开展。直到二十世纪九十年代之后，科学家们对中国地质灾害包含有哪些类型、特征、影响因素、分布及区域发展规律进行了比较深的探讨，得出了很多新的理论以及新的思路。随着学者们探讨的深入，人们将混沌（分形理论、耗散结构理论、协同理论、突变理论等）引入地质灾害研究中，并将答案在系统的组织、演化进程中去寻找。

综上所述，公路边坡工程地质灾害风险分析方法可分为以下几种方法：定性评估法，定量评估法和非确定性评估分析法。不论是在理论还是实践上都非常成熟得三种方法。对公路边坡地质灾害风险评估过于局限是因为其评价方法过于单一，并对综合考虑以及综合办法的应用阶段进行了探究。为了使公路边坡工程地质灾害风险比较准确地评价，迫切需要从防治地质灾害的角度对公路建设用地的安全性和适用性做出更可靠、科学的结果，进而得到量化的方法以及公路建设用地边坡工程地质灾害得评估方法。

（3）国内外研究现状

（4）国外研究现状。20世纪60年代国外研究学者便开始对地质灾害方面的问题进行研究，不过当时只是对于预测方面进行研究，重点是分析其过程与构成的缘由。到了七十年代，因为地质灾害的增加以及损失的剧增，便对地质灾害的研讨深化到灾害评价以及类型层面，比如地震、泥石流等。WI.Garrison学者于1965年提出了GIS理论。地理学家芬尼迈克尔使用地理信息系统来分析美国的滑坡灾害。马里奥等一些学者使用地理信息技术来评估该县的地质灾害，并划分地质灾害区域。目前，国外对地质灾害的研究主要集中在模型和计算机的构建上，如地质灾害监测和可视化中的“3s”。DDRS（数字减灾系统等）。是利用遥感技术（遥感、全球定位系统、地理信息系统等）计算机网络技术，利用数学和物理模型来模拟整个灾害过程。

1公路边坡灾害类型与识别难度

1.1 公路边坡灾害类型

（1）崩塌类。崩塌型是受重力与其他天然外力（如地震、水、风、冰冻、植物等）的互相作用的地质灾害，陡峭斜坡上的岩石和土壤被破坏直至垂直或滚动。根据坍塌的物质成分，塌陷灾害可分为坍塌、岩石塌陷和碎片，根据块体的大小，以及土地塌陷和岩石滚落。在山区公路最常见的突发灾害是数坍塌灾害。落石和碎片对驾驶安全与维护有着重大影响的就是落石和碎片了。发生倒塌事件不仅会将道路和桥梁损坏，还有可能造成行驶的车辆毁坏和人员死伤亡。有时河水被碎片堵塞，导致水位上升，导致沿河路基和桥梁泛滥，严重影响交通运输的安全。崩塌是岩土长期变动和不稳定要素结果所累积表现出来的。虽然坍塌体的尺寸，材料成分，运动路径和破坏能力都不尽相同，但是根据一定的机械机制发展坍塌。为了有效地防治和控制坍塌灾害，根据坍塌形成的机理，坍塌可分为倾倒，滑动，膨胀，拉伸和错位五种类型。

（2）泥石流。泥石流是山區独特的不利地质现象。它指的是一场特殊的洪水，其中含有大量的沉积物，岩石和其他固体物质，这些物质受到暴雨，冰雪融化水或山谷水库爆发的刺激。泥石流经常突然爆发，以巨大的速度从山谷的上游冲下来。在很短的时间内，大量的沉积物和石块被冲刷出山谷，在山谷中相互碰撞并积聚在溢流中。一般来说，它可以分为三个动态区域：形成，循环和积累。泥石流经常对高速公路，桥梁和涵洞甚至人类生命和财产造成巨大伤害。应采取有效措施预防和控制它。根据固体物质的成分，泥石流可分为泥石流和水岩流，根据盆地的形状，学者们把泥石流划分为斜坡泥石流和普通泥石流。河谷泥石流会把桥梁、涵洞阻塞还会形成淤泥路面。坡面泥石流虽然分布比较广泛，但是其体积小，经常引发坡面沟槽和路面淤积。长期以来，路基沉降和塌陷的地质灾害一直困扰着公路建设和维护管理部门，严重影响了公路的正常运行和交通安全。

1.2 边坡灾害识别难度

由于公路的物理性质，其建设的路线长便意味着其工点多，在现实工程中，一般都将公路项目分为几个标段，不同的标段获得者所施工进度也不相同，由于公路的不同建设点的地理位置以及地质条件的不同，其边坡工程所需要的施工技术与其所遇到的问题也将不同。由于其工点长所以边坡工程进行之前对其进行实地勘察和各个边坡工程段的地质信息进行统计的工作量是相当大的，所以能够制作出一套高效、便捷的边坡工程勘察方法或者技术，可以为今后的建造者们解决一个很大的难题，可以使得未来的边坡工程在建造速度的方法上提供有效的甚至是宝贵的意见与建议。

2公路边坡影响因素及其地质灾害特征

2.1 山区公路边坡特征及其地质灾害特征

边坡特征：公路边坡工程不同于其他工程边坡，公路边坡有着不同于其他工程的自身特点。例如：在水利工程施工过程的中边坡工程会涉及一个水位的问题，但公路工程的边坡工程就不需要特别的去关注这方面的问题。再者在进行公路边坡工程的时候基本上是只从边坡坡脚或部分开挖，而水电或其他工程的边坡基本都是大规模的开挖。

地质灾害特征：通常说的地质灾害特征包含的有为存在复杂性和演化复杂性。公路边坡灾害指的是自然环境在地质力量和其他自然力的作用下产生恶化，造成人生财产的破坏、公路交通中断或环境受到严重破坏的现象或过程。人类的生存和发展是不可能离得开人类自己的。从专业的角度来看，公路边坡灾害是由地质体及其周围环境构成的。它的不确定性存在于时间和空间尺度上可能是复合灾难机构或整个灾难系统。我们从生存意义的方向上来看，公路边坡灾害的复杂性是指具有层次结构丰富、时间尺度多、控制参数多、功能多的边坡灾害发生的过程。它不仅为动态的、非线性的、开放的灾害系统，并且这个系统具有双重特征的复杂性。

2.2 影响边坡稳点的因素

（1）岩体结构。岩体构造包括构造面和构造体（构造面是指在一定区域内连续延伸的地质界面;构造体是指由不同构造面组合成的单元岩体。第一个岩体构造面的存在是决定边坡稳定性的重要因素之一。岩体中存在的结构面降低了岩体的整体强度，提升了岩体的变形性能，增强了岩体的流变力学性能等时间效应，增加了岩石体的非均质性。不同的性质与不连续相对应。大量岩石边坡工程事故实例可证明，不稳定岩体往往沿结构面或多个结构面的组合面产生剪切滑移、开裂和位错变形，从而导致边坡岩体失稳。

（2）岩体结构面赋存物和地下水化学成分的因素的影响。岩体构造面上储存物质的矿物组成，化学成分，粒度组成和微观结构，地下水的化学成分以及岩体结构面上发生的物质与地下水之间的相互作用是其中之一。影响重要因素分别为结构面力学性能和岩质边坡稳定性。

3公路边坡工程地质灾害防治措施

（1）施工前的准备工作很重要，对于不同地段的地质条件要做好相应的处理，避免施工期间造成地质灾害发生，注意要对地表土的压实。因为在施工过程中，某些地表土长事件暴露在自然环境下，各种影响使得土质受到改变，变得松软，土壤中可能包含有生活垃圾，在施工时应将其清理干净，并做好地表土的压实工作。

（2）关于治理边坡滑坡的问题，在施工时要增强其边坡强度，一般用种植植物与工程支护这两种方法来增强边坡强度，相对于工程支护来说，种植植物是使用的最多的方法，应为其有很多效果，它不仅可以将土质进行牢固，还可以美化环境更可以减缓大雨时坡面的流水速度。

（3）对于不同的边坡问题有着不同的处理方法，例如塌方与滑坡，这两种灾害是目前生活在最高出现率的地质灾害，对于塌方来说，最有效的处理措施就是运用灌浆技术，使其内部牢固加强，而对于滑坡来说，最能减轻其对道路路基损害的是运用挡土墙技术，对于那些土质不好的滑坡情况来说，要使用一些适应性强并且相对比较容易操作的技术和方法来保证边坡的稳固性。

4地质灾害风险评价类型及破坏性评估

4.1 地质灾害风险评价类型

面评估的目标是讨论有限区域内地质灾害造成的损害程度或风险。除了指导地质灾害预防工作外，这次审查的重要性还将为区域规划和管理提供资源。相关而准确的依据。面部评估的具体内容与评估价格之间没有实质性差异。它仍然是风险评估，脆弱性评估和预期损失评估。但是，本次审查采用的调查方法仅限于综合调查和统计。特别调查将以必要的重点进行。虽然从实验指标得到的结果可以达到相对绝对量化程度，但它们相对于点评价来看精准度相对很低。

区域评价的目标是对大面积地质灾害的风险程度和破坏程度进行评估。区域评价的作用在于为减少灾害宏观决策和区域经济规划提供依据。区域评估还侧重于风险评估、脆弱性评估和预期损失评估。采用的基本方法是区域调查和相关分析。指标加上全部類型的评估结果基本可以得到一个相对定量的水平。研究结果主要体现在风险区域的规划上。

4.2 地质灾害破坏性评估

关于地质灾害的破坏性评价，是根据地质被改变所受到地质灾害破坏的地区，该区域受到破坏的规模来确定的，其是在知道某区域会发生地质灾害后，对该地区可能会受到的经济及其他公共设施破坏的大小进行提前评估，进行评估后得到相应方案后，使得将灾害发生时的损失降到最低。一般的评估方法为：直接经济损失评估方法和间接经济损失评估方法。

5总结和展望

5.1 总结

通过上述的内容得知了关于边坡工程相关的内容，知道了相关地质灾害对公路边坡的危害，分别讨论了各种对边坡会形成灾害的原因，将其危险性的各个程度进行了量化分析，分析了不同公路的不同地质特征，对其复杂性也进行了分析对比，也了解到了不同自然条件下对地质的影响和破坏程度，也知道了大自然对地质的作用可以分为物理作用与化学作用，也对公路边坡工程地质灾害风险性做出了介绍和评价以及对其如何控制也提出了一些方法，分析了不同的地质灾害评价方法，介绍了不同类型的地质灾害发生原因以及不同的边坡特征，不同的特征有着不同的方法以及不同的防治与应对。

5.2 展望

本文主要是从边坡工程中，地质灾害对边坡工程所造成的影响方面来研究，从地质的各个方面来了解到了地质灾害所发生的原因，不同条件所引发的灾害不同，虽然本文中对一个事例进行了分析，但是过于简单，在时间和实例以及自身能力有限的情况下，未能在此篇文章完成前对相关知识进行深入的学习和更加深入的探究，在某些方面可以对其进行进一步的研究。