高边坡的坡率设置受控于多个因素，如地形地貌、地层岩性、结构面性质、工程防护力度、征地红线、控制性结构物等多种因素。高边坡坡率的设置欠合理，就可能造成边坡高度和防护工程规模大幅增加。因此，综合考虑边坡坡率的地质条件等影响因素，合理设置高边坡的坡率是合理设计高边坡的关键性一步。下面以几个案例进行分析。

一、某自然斜坡较陡，由强~中风化、产状为310°∠2°的近水平的泥岩构成，坡向170 °。坡体中发育 160°∠70°和 240°∠74°的结构面。技术人员拟采用1:0.75~1:1的坡率开挖，边坡最大坡高28m，一、二级边坡设置锚杆框架进行加固。

图1 拟采用的工程地质断面图

笔者认为：

1、坡 体产状近水平，主要强~中风化近水平泥岩构成，故对坡体整体稳定性是有利的。但坡体中发育的160°∠70°和240°∠74°的结构面与临空面组合后存在倾向坡外的楔形掉块局部稳定性问题。

2、设计采用1:0.75~1:1的坡率与自然边坡坡度近于一致，存在一定的“剥山皮”现象，且坡率与岩体性质对应性较差。

基于此，建议：

1、中风化泥岩中边坡采用1:0.5坡率，且考虑到上部强风化泥岩厚度仅约为1.5m，故宜全坡面采用1:0.5坡率设置，从而将边坡高度由28m降低为12m左右。

2、边坡采用9m长锚杆进行加固防护， 有效提高边坡的整体稳定性与落石掉块问题。

图2 建议采用的工程地质断面图

二、某自然斜坡坡度较陡，由强~中风化、产状为70°∠5°的近水平的泥质砂岩构成，坡向250°。坡体中发育160°∠70°和270°∠78°的结构面。技术人员拟采用1:0.75~1:1的坡率开挖，边坡最大坡高38m，一、二级边坡设置锚杆框架进行加固。

图3 拟采用的工程地质断面图

笔者认为：

1、坡 体产状近水平，主要强~中风化近水平泥质砂岩构成，故对坡体整体稳定性是有利的。但坡体中发育的160°∠70°和270°∠78°的结构面与临空面组合后存在倾向坡外的楔形掉块局部稳定性问题。

2、设计采用1:0.75~1:1的坡率与自然边坡坡度近于一致，存在一定的“剥山皮”现象，且坡率与岩体性质对应性较差。

基于此，建议：

1、中风化泥质砂岩的一级边坡采用1:0.5坡率，且考虑到二级边坡下部由中风化泥质砂岩构成，上部分的强风化泥质砂岩厚度边坡高约为5m，故二级边坡也采用1:0.5坡率设置，从而将边坡高度由38m降低为20m左右。

2、边坡坡率较陡，在一、二级边坡采用9m长锚杆进行加固防护， 有效提高边坡的整体稳定性与落石掉块问题。

图4 建议采用的工程地质断面图

三、某自然斜坡由强~中风化、产状为120°∠3°的近水平的泥质砂岩构成，坡向165°。坡体中发育180°∠78°和100°∠85°的结构面。坡后地形平缓，技术人员拟采用1:0.75~1:1的坡率开挖，边坡最大坡高31m，一、二级边坡设置锚杆框架进行加固。

图5 拟采用的工程地质断面图

笔者认为：

1、坡 体产状近水平，主要强~中风化近水平泥质砂岩构成，故对坡体整体稳定性是有利的。但坡体中发育的160°∠70°和270°∠78°的结构面与临空面组合后存在倾向坡外的小型楔形掉块局部稳定性问题。

2、人工边坡部门自然边坡较陡，但坡后地形平缓，故采用1:0.75~1:1的坡率有效提高边坡自身稳定性减小边坡防护工程规模的基础上，不会增加边坡高度，因此，高边坡原坡率设置是合理的。

3、由于坡率采用了与相较于岩土体性质比较缓的设置，故不建议二级边坡设置锚杆框架，而只保留一级边坡的锚杆框架，以起到“固脚”和限制应力集中的作用，继而通过喷混植生对倾向坡外的小型楔形掉块进行限制。

图6 建议采用的工程地质断面图

四、某自然斜坡上覆Q3黄土，下伏产状近水平中风化泥岩，技术人员拟采用在泥岩中按1:0.5坡率，并采用9m长的锚杆进行防护。对黄土采用1:1.5坡率后进行坡面防护，并在黄土与泥岩交界面设置18m左右的锚杆框架进行加固，边坡最大坡高89m。

图7 拟采用的工程地质断面图

笔者认为：

1、坡体是由 Q3黄土和产状近水平的中风化泥岩构成的二元结构边坡，故依据岩土体性质差异采用不同坡率设置是必要的。

2、上部黄土较为密实，依附于垂直裂隙的落水洞发育，故对Q3黄土坡体宜采用较陡坡率进行收坡，以大幅减小边坡高度和减小过大的人工汇水面积，减小后期人工养护难度。

3、对于下部产状近水平中风化泥岩，采用陡坡率收坡是合理的，但由于边坡高度较大，坡率较陡，故应加强边坡防护力度。

4、泥岩与黄土界面为地下水易活动区，容易形成潜在滑面，故应加强该结构面的支挡力度，以确保上部黄土坡体的稳定。

基于此，建议依据高边坡“固脚强腰，分级加固”的原则和区别不同岩土体性质的坡率设置与加固原则进行高边坡设置。

1、中风化、近水平产状的泥岩按1:0.5坡率设置后，采用锚杆、锚索进行加固。

2、在泥岩与黄土界面设置10m宽的大平台，从而将一个高大边坡分为两个次高边坡进行处治，有利于坡体的整体稳定和上部黄土体的稳定。

3、在第五、六级的黄土边坡部位设置锚杆、锚索对泥岩与黄土不利结构面进行加固，有效确保上部黄土坡体的稳定，并兼顾五、六级边坡的稳定。

4、经以上调整后，高边坡的整体稳定性与局部稳定性均依据地质条件得到了有效加固与防护，也大幅减少了坡面过缓形成的后期养护、环保等问题。

图8 建议采用的工程地质断面图

综上，通过以下几个高边坡的案例说明，高边坡的坡率设置、工程防护是一个系统性工程。它不但要考虑到地质条件，也要考虑到环水保、土石方平衡，还要考虑高边坡的整体稳定性与局部稳定，以及各级边坡与坡面的防护问题。因此，高边坡原设计与普通边坡原坡形坡率法设计具有很大的差异，这需要综合考虑多个因素进行确定，切忌只考虑地层岩性而设置边坡坡率与工程防护。

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