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浅谈公路边坡安全评价与安全预测

【摘要】边坡工程的安全不仅取决于合理的设计与施工，而且取决于贯穿

在工程设计、施工和运行始终的原型试验与监测。根据监测资料，及时进行设计

与施工的变更优化，确保边坡的长期稳定。

【关键词】公路边坡；安全评价；安全预测

0.前言

针对边坡工程的监测，许多岩土工作者在这方面做了大量的工作，并普遍认

识到，监测工作越来越成为边坡工程承前启后的关键环节。根据边坡监测的目的

是分析监测资料所反映的边坡安全状态，根据监测资料，及时修改和调整边坡岩

土体物理力学参数和岩土介质物理力学模型，使之更加符合岩土工程实际，从而

有效克服岩土工程中物理力学参数取值意义不清、理论分析成果与工程实际不符

的技术困难，并及时将监测分析结果反馈，以便及时进行设计与施工的变更优化，

确保边坡的长期稳定。

边坡工程的安全不仅取决于合理的设计与施工，而且取决于贯穿在工程设

计、施工和运行始终的原型试验与监测。边坡岩土体由于其岩土体材料及力学特

性的不均匀性，在各种力的作用和自然因素的影响下，其工作性态和安全状况随

时都在发生变化。如果出现异常而我们又不及时掌握这种变化的情况和性质，任

其险情发展，后果不堪设想。但如果事先运用必要且有效的监测手段对边坡工程

进行监测，及时发现问题，采取有效的措施，则可避免灾难的发生。

1.公路边坡安全评价

进行边坡工程的监测，主要目的是为了随时了解目标边坡的安全状况，这也

是边坡监测工程的关键环节，有了监测结果，就有了边坡安全评价的基础。那么，

如何应用监测结果对边坡的安全状态进行评价，却是一项较为系统而复杂的工

作。

首先，应根据所监测边坡的具体情况建立不同监测项目（如坡面及深部位移

变化、锚索应力变化等）的预警标准。有了预警标准，才能根据监测结果并结合

所建立的预警标准对边坡安全现状进行评价。

值得重视的是，这种边坡预警标准并非是统一的，针对每个边坡个体，由于

其内部岩土结构千差万别，各不相同，因而其边坡破坏的变形机制和规律也不同。

下图所示的是最为常见的几中边坡破坏过程的“位移─时间”曲线，根据该曲线可

知，如果对不同边坡使用同一预警标准，则会出现根据同一监测物理量（如位移）

而得到不同判断结果的情况。如下表2为国内外一些著名边坡在最终失稳前的变

形速率，很明显，不同边坡在其最终失稳破坏前变形速率存在很大差别，显然，

要确定统一的滑坡变形速率是不太现实的。

因此，在建立边坡预警标准时，应根据目标边坡的具体岩土体结构特征建立。

至少应对各种边坡进行详细的类型划分，并且应划分得足够细，同时，在类型划

分时还应参照岩土体的具体强度参数及水文地质、可能破坏方式等情况进行综合

考虑。只有这样，才有可能对每类边坡建立相对统一的预警标准。

对于一个具体边坡，包含多个监测项目（物理量），每个监测项目均会反映

目标边坡安全状况的一个方面。因此，在进行边坡安全评价时，应首先针对每一

监测物理量进行分别评价，然后再将各监测物理量综合，进行总体评价。在根据

所建立的边坡预警标准进行安全评价的实际工作过程中，常常会遇到根据不同监

测物理量得到不同判断结果的情况。对这种情况，目前主要下列两种处理方法：

其一是根据经验，赋于各监测物理量不同的权重，再依据模糊综合评判的方

法综合计算而获得边坡相应的安全级别。

其二，是在建立目标边坡的预警标准时，就针对每一监测物理量分别建立其

相应的预警标准。在边坡的实际监测过程中，当任一监测物理量达到某一危险级

别时，即使其他监测物理量依然处于安全级，也应引起足够注意，对该达到危险

级别的监测物理量进行仔细甄别，以判断该监测物理量的近期监测数据是否准确

可靠，当确认该监测物理量准确无误时，则可根据该监测物理量判定边坡处于该

物理量所预示的安全级别。

对各类边坡建立相应的预警标准的方法，首先应是在总结归纳前人经验的基

础上进行，但仅仅根据经验是不够的，还应针对每类边坡建立相应的分析模型，

通过理论计算和数值模拟的方法来进行综合确定。

预警标准的建立是评价分析边坡安全性的前提和依据。该预警标准是否合

理、准确，将直接关系边坡安全的评价效果。因此，边坡安全预警标准的建立就

成为一项系统、复杂而精确的庞大工程，这就对预警标准的建立提出了较高的要

求，首先，相关人员必须具备丰富的地质知识，同时还应具备扎实的力学知识等

理论功底。对此，一些部门或学者正在进行这方面的研究工作，相信这将对我国

工程界产生较大的影响。