水文地质勘察在高速公路边坡稳定性分析中的应用分析

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　　摘要：随着我国交通业的快速发展，特别是高速公路建设里程的不断加大，地质勘察将逐渐成为边坡稳定性分析中的重要环节之一。本文就阐述了高速公路边坡稳定性分析的基本技术路线及水文地质勘察在高速公路边坡稳定性分析中的作用，并结合一定的实际工程，介绍和分析了水文地质勘察在高速公路边坡稳定中分析中的应用，最后对边坡稳定性影响因素分析中的地质水文因素进行了分析。
　　关键字：水文地质勘察；高速公路边坡；稳定性分析；应用分析
　　
　　
　　 一直以来，高速公路边坡稳定性问题都是岩土边坡一个比较重要的研究内容。因为它涉及到铁道工程、水电工程、公路工程及矿山工程等多个领域，而能否用一定的手段正确勘察和评价边坡稳定性将直接关系到整个工程建设的总体资金投入，更甚者也会影响到人民生命财产的安全。本文就水文地质勘察在高速公路边坡稳定性分析中的应用分析问题主要介绍了以下几个方面的内容。
　　一、高速公路边坡稳定性分析的基本技术路线及水文地质勘察在高速公路边坡稳定性分析中的作用
　　 在介绍水文地质勘察在高速公路边坡稳定性分析中的作用之前，笔者先介绍一下高速公路边坡稳定性分析的基本技术路线。它一般由如下几个步骤组成：首先，是要选取某一代表性的高速公路来作为研究的对象；其次，就是收集和整理所要研究区域的相关地质资料；第三，就是对一些主要的影响因素开展分析与研究；第四，是对所选高速公路得的边坡进行稳定性评价；第五，就是对边坡模型概化并对开挖过程的应力位移进行分析；接下来就是对高速公路边坡稳定性进行其可靠性分析；最后，得出一定的分析和评价结果。
　　 由此可见，水文地质勘察是对高速公路边坡稳定性分析和评价的重要条件和基本要求。它为高速公路边坡稳定性分析主要提供了基础性的地质分析资料，从而通过这些资料能够发现影响施工期与施工后高速公路边坡稳定性的一些影响因素，这能够给相关技术人员提供一定的数据参考，同时也为将来工程的应用打下坚实的基础。
　　二、水文地质勘察在具体工程应用的实例介绍与分析
　　 现有这样一个实际的高速公路，其总里程为147.192千米。该高速公路路段主要运行在云贵高原的西部和横断山脉的东南部，公路沿线主要穿过红河断裂及牢山断裂等一些活动型比较深的大断裂。所以，地质环境比较脆弱，是滑坡和崩塌等灾害现象频繁发生的地区。另外，该公路全路段大于30米以上的高堑坡有371处，60米以上的有176处，100米以上的高堑坡有49处，其最高堑坡将达到197米。相对而言，其高边坡稳定性分析和防治工作难度都非常的大。
　　 （一）边坡的地层岩性与地形地貌分析。此高速公路段的路基为半挖半填式和台口式。在施工过程中，发现了路段的上、下边坡在局部有一定的变形，形成了4个滑坡。路段处于构造剥蚀中山地貌区，高出河床约120米，切割的深度多于500米，山体较浑厚，山脊较浑圆。当地的自然斜坡走向是西北向，从东向南倾斜，边坡坡度约为25～42度，坡面上形成了几条宽缓冲沟。从地层岩性来说，边坡地表的覆盖土体，下伏为基岩。区段地层从新到旧依次是: 人工弃填土；滑坡堆积层；第四系残坡积层；三叠系上统路马组。其中人工弃填土的岩性是碎块石、碎石土和块石土，厚度约3米～12米。滑坡堆积层的岩性为角砾土、粉质粘土和破碎砂泥岩等，厚度约3米～17米。在第四系残坡积层，宽缓低洼的地段地表有块石分布，厚度约3米～10米。三叠系上统路马组岩性为紫色、紫红色和灰色砂质泥岩、粉砂岩及泥岩。其岩体的完整性较差，风化较强烈。
　　 （二）地质构造分析。该路段北东50千米处是活动性的红河大断裂，20千米内为西北向断裂，5千米内为西北、东北向性质不明断层与逆断层。沿阿墨江在自然斜坡坡脚下有西北向断层分布，同时在场地内分布有两条东北向的小断层。受该断裂带的影响，其地层的褶皱较强烈，节理裂隙已发育，岩体出现破碎。受该断裂构造的影响，公路路段处有4～6组节理性裂隙发育，影响斜坡稳定性的因素有四个: 首先，是倾向10～46度，与坡面横交或反倾，倾角约50～80度。延伸长度超过3米，密度约1～5条/米，宽度为1～5毫米，部分泥质已充填。其次，倾向为105～150度，与坡面横交或反倾，倾角约50～85度。延伸长度也超过3米，密度是1～6条/米，宽度也为1～5毫米，填充泥质。第三个，倾向为190～250度，与坡面横交、反倾或垂直，倾角约51～78度。延伸长度为1～10米，密度为2～5条/米，宽度为1～3米，较平直，部分填充泥质。第四个，倾向为272～343度，与坡面横交、反倾或同向，倾角约46～85度，比坡角大。延伸长度为3～10米，密度为2～10条/米，宽度为1～7毫米，平直，填充泥质。
　　 （三）水文条件分析。该路段处斜坡上有冲沟分布，在雨季会有水流，阿墨江位于坡脚下，对于路段处斜坡稳定性来说，这些地表水体并没有太大的影响。地下水类型为松散岩隙水和碎屑岩裂隙水，这两者在水力联系上很密切，彼此的互补关系也很明显。主要通过大气的降水来补给，顺坡是自向西径流，与地形大致相吻，水力坡度通常在17～57%，顺着基岩裂隙带从高到低沿阿墨江的方向通过散流的形势来排泄。地下水的埋藏比较深，据钻孔所观测的水位资料，季水位埋深达到14～28米，枯、雨季水位变幅约为3～5米，这对公路边坡稳定没有影响。
　　三、边坡稳定性影响因素分析中的地质水文因素
　　 由于该高速公路段的高边坡处的斜坡在上部一般都是土体，在下部则为砂泥岩互层或泥岩夹砂岩。通常，这样的斜坡在具备了一定的构造条件备后，再加上一些人为或自然的诱发，就很容易发生滑坡事故。
　　 （一）从地貌地形的角度看。此公路高边坡具备一些易于导致滑动的地形因素, 也就是说它具备了能够使坡面面向自由空间，并能够向前滑动的有效的临空面。该临空面为斜坡，自由空间比较广阔，地形坡度在24～36度之间,这显然是滑坡事故发生的理想坡度。
　　 （二）从地层岩性的角度来看。该公路路段高边坡松散的土体与破碎的砂岩、泥岩，还有易滑地层上覆岩体的重力积累条件，这些都很容易导致滑动事故的发生。该边坡体上的碎石土、残坡积粘性土与弃土厚约3～17米，以散体结构呈现。这些岩土体的压密程度相对较低，胶结性质相对较差，结构也很疏松，吸水性较强，而耐水性比较差，强度也比较低。如果粘粒的含量不断增加，含水量不断升高，则很容易形成一种较弱带，这就很容易沿软弱夹层、岩层顶面或不同岩性界面滑动。
　　 （三）从水文条件的角度来看。该公路区段的年均降雨量一般在1400毫米左右。显然，降雨不仅会侵蚀掉坡面，还会在入渗后来软化岩土体，同时会降低岩土体的强度，增加岩土体的重度、压力和膨胀力，从而会诱发滑坡事故。一般况下，前期降雨会使坡体的压力达到很大的极限平衡状态，接着再有降雨来导致滑坡，这也是该研究路段处滑坡经常发生在雨季后期的一个主要原因。
　　结束语：我们知道，影响高速公路边坡稳定形的因素会有很多。除了笔者讲到的地质水文因素外，还有诸如施工环节中的切坡等也会是不可避免的影响因素。高速公路边坡稳定性涉及到铁道工程、水电工程、公路工程及矿山工程等多个领域，因此，对高速公路边坡稳定性的分析将具有十分重要的价值和意义。

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