浅析边坡工程灾害防治
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边坡防治措施及设计边坡防治是指对山体边坡进行加固和稳定的措施和设计。
边坡的稳定性对于防止山体滑坡、崩塌等灾害具有重要的意义。
下面将介绍几种常见的边坡防治措施及设计。
1.地质勘察与分析:在边坡防治设计之前,需要进行地质勘察和分析,了解边坡及其周边地质情况,确定边坡的稳定性与可行性。
地质勘察包括地质剖面的勘测和地质钻探,以获取有关地质土层和地下水位等信息,以确定边坡的稳定性。
2.边坡表面排水:边坡表面排水是边坡防治的重要措施之一、通过合理设置排水沟、排水沟和泄水渠等结构,将边坡上的地表水快速排除,减少水分对边坡稳定性的影响。
3.边坡加固与防护:根据边坡的具体情况,选择合适的加固和防护措施。
常见的加固和防护措施包括土工格室、岩石锚杆、挡土墙等。
土工格室是一种用于加固边坡的三维墙体结构,能有效增加边坡的稳定性。
岩石锚杆是将钢筋或钢索固定在岩体中,通过锚杆的作用来增强边坡的稳定性。
4.边坡绿化:边坡绿化是一种美化环境的同时稳定边坡的措施。
通过种植适应性强的植物来保持土壤的固结和水分的保持,减少土壤侵蚀和边坡滑坡的风险。
常用的边坡绿化植物有牵牛花、金鱼藻等。
5.边坡监测和预警系统:边坡监测和预警系统是用来监测边坡的稳定性和预警可能的灾害的系统,以及时采取相应的应急措施。
该系统通常包括地震仪、位移仪、摄像头和遥测设备等,可以实时监测边坡的变化。
综上所述,边坡防治措施及设计是保护山体边坡稳定的重要手段。
通过地质勘察与分析、边坡表面排水、边坡加固与防护、边坡绿化和边坡监测与预警系统的综合应用,可以有效减少边坡灾害的发生和影响,保护人民生命财产安全。
在实施边坡防治措施时,需要根据具体的情况综合考虑各种因素,并与相关专业人员进行充分的讨论和研究,确保方案的可行性和有效性。
公路边坡灾害成因及防治技术公路是现代交通运输的重要组成部分,然而公路所面临的挑战之一就是边坡灾害。
公路边坡灾害是指由于地质、气候、人类活动等原因引起的土壤侵蚀、滑坡、崩塌等灾害,严重威胁公路的正常运行和交通安全。
本文将从成因和防治技术两个方面对公路边坡灾害进行探讨。
公路边坡灾害的成因多种多样,主要包括自然因素和人为因素两大类。
自然因素主要有地质因素、气候因素和水文因素。
地质因素包括岩性、构造和地质断裂等,不同地质条件对边坡稳定性有着不同的影响。
气候因素主要包括降雨、气温和风力等,特别是暴雨和低温等极端天气,容易导致边坡滑坡和冻融破坏。
水文因素主要指地下水和地表水对边坡的影响,当水分渗入边坡内部时,会改变边坡的力学性质,降低其稳定性。
人为因素主要包括挖方填方、开采和施工等活动,不规范的工程施工和不合理的设计往往会对边坡稳定性产生负面影响。
在公路边坡灾害的防治技术方面,主要可以从设计、施工和管理三个方面进行控制和预防。
在设计阶段,应充分考虑地质条件,选择合理的线路和交叉点,避免潜在的边坡问题。
设计时应充分考虑边坡的稳定性和排水性能,采取合理的边坡坡度和梯度,确保边坡的安全性和可持续性。
在施工阶段,需要严格按照设计要求进行施工,合理选择施工方法和材料,确保边坡的稳定性。
施工过程中应注意水的排除和排水设施的建设,减少水分对边坡的侵蚀和影响。
在管理阶段,需要定期检查和维护边坡,及时处理边坡存在的问题,以保障公路的安全运行。
完善监测系统和预警机制,对边坡进行实时监测和预警,及时发现和处理存在的问题。
公路边坡灾害具有多种成因,防治技术也是多方面的。
只有在规划、设计、施工和管理各个环节都做到严格把控,才能更有效地预防和减少公路边坡灾害的发生,保障公路的正常运行和交通安全。
我们应加强对公路边坡灾害的研究,不断完善防治技术,提高公路边坡灾害防治的水平。
公路边坡灾害成因及防治技术公路边坡灾害是指在公路路基上或路域附近,由于地质因素、气候因素或人为因素等多种因素造成的破坏、滑坡、塌方或崩塌等灾害。
公路边坡灾害不仅会对路面交通造成影响,而且对道路周边环境和财产安全都带来了威胁。
因此,公路边坡灾害的防治变得至关重要。
本文将介绍公路边坡灾害的成因及防治技术。
一、公路边坡灾害的成因公路边坡灾害由以下几个方面有关:1.地理环境因素地质构造破裂、断层活动、震动等地理环境因素都可能导致公路边坡灾害。
例如,地下水位上升、泉水渗透、雨季土壤饱和等都可能造成边坡滑坡,灾害发生的概率较高。
2.气候环境因素气候环境因素是引起公路边坡灾害的主要因素之一。
地表水的侵蚀、水力冲刷等都会使得边坡出现松动,土层失稳等情况。
此外,地质灾害常常与水文因素有关。
台风和暴雨天气对公路边坡也是巨大的威胁,他们往往会使土的稳定性下降,从而导致滑坡、泥石流等现象的发生。
3.人类活动人类活动也是造成公路边坡灾害的原因之一,由于采取挖掘、填筑等工程活动等造成了边坡土壤",堰塞湖等地质灾害的形成。
二、公路边坡灾害的防治技术公路边坡灾害的防治技术主要有以下几种:1.防护栏杆和护栏网在危险路段的边坡设置防护栏杆和护栏网,可以有效地避免车辆失控滑坡,从而减少人员和财产损失。
2. 边坡整治当边坡存在严重的沉降、裂缝、塌方等现象时,可以采取边坡整治的措施。
边坡整治包括: 考虑提高基础建设质量,采取沉降坑的加固措施,选择合适的排水处理方案,采用生物修复等多种方式。
3.工程加固工程加固是为了提高边坡的稳定性和抗灾能力。
常见的加固方式有土工格栅墙、植草毯、钢筋混凝土桩等。
这些措施可加强土壤的压缩性,使之与地基更加紧密连接,从而提高边坡的稳定性。
4.预警监测边坡的预警监测可以及时发现潜在危险,使相关部门采取相应的措施。
目前,大多数地方采用全区域局部监测的模式,通过定期检查、数据录入、数据统计、数据预警等方式进行监测。
公路路基边坡地质灾害的防治措施分析公路是国家经济建设和社会发展的重要基础设施之一,也是人们日常出行的必经之地。
但由于地质条件的限制,公路建设常常面临着各种挑战,如路基边坡地质灾害。
这些灾害不仅会威胁到人们的生命财产安全,还会影响公路的正常使用,给社会带来巨大损失。
因此,对公路路基边坡地质灾害进行防治工作是必不可少的。
本篇文章将分析公路路基边坡地质灾害的防治措施。
一、了解地质条件,完成灾害评估在公路建设之前,必须对建设区域的地质条件进行充分了解,进行灾害评估。
根据地质条件和灾害评估结果,设计合理的公路路基边坡结构,减少灾害发生的可能性。
二、加强监测管理,及时发现和处理隐患对于已经建成的公路,必须进行长期有效的监测和管理工作,及时发现和处理边坡的隐患,避免灾害的发生。
目前,常用的监测手段主要包括激光雷达测量、野外地质勘察、现场观测等。
与此同时,在公路日常维护中,还应加强对边坡进行检查和维护工作,确保路基的稳定性。
三、采取加固措施,提高边坡稳定性在公路的设计和建设过程中,应该采用合理的加固措施,如增加支护结构、加固边坡表面、加固边坡内部等,提高边坡的稳定性。
具体实施措施应根据现场地质条件和灾害评估结果选择,确保效果明显、技术可行。
四、应急措施,减小灾害损失在灾害发生之后,应该立即启动应急预案,采取相应的紧急措施,尽快减小灾害损失。
通常应急措施包括:疏散路段中的车辆和行人、限制道路通行、临时加固受损部位等。
在应急措施的实施过程中,必须保障人员的安全,采取有效的措施防止二次灾害的发生。
五、积极开展宣传教育,提高公众防灾意识公路边坡地质灾害防治不仅是政府和相关单位的责任,也需要公众的积极参与和支持。
因此,应积极开展宣传教育,提高公众的防灾意识,让公众了解怎样避免地质灾害的发生,以及在灾害发生后怎样应对。
综上所述,公路路基边坡地质灾害是一项不可忽视的工程风险。
为了保障公路交通安全,减轻灾害损失,必须采取科学有效的防治措施。
边坡的病害分析及防治建议随着我国经济建设的快速进展,人类工程活动越来越频繁,规模越来越大。
随着山区大路建设的进一步加快,边坡的开挖破坏了原有植被掩盖层,导致大量的次生裸地以及产生严峻的水土流失现象,造成生态环境的严峻失衡,甚至造成山体滑塌、滑坡及泥石流,给人民的生命财产带来巨大的损失。
因此,边坡的防护是工程建设中不行逾越的一项重要任务,而制定出合乎实际状况的防护措施又是工程建设者面临的重要课题。
一、边坡的分类及其危害“边坡”是指地球表面一切具有临空面的地质体。
边坡的种类,按物质组成可分为岩质边坡和土质边坡;按人工改造程度,可分为自然边坡和人工边坡;按与工程的关系,分为工程边坡和非工程边坡;按边坡的稳定性分为稳定边坡、可能失稳边坡和失稳边坡等。
在山区大路建设过程中,不行避开地要大量开挖和填筑路基,形成大量的人工边坡。
这些人工边坡在其形成过程中,岩土体内部原有的应力状态随着改造过程的进行而发生变化,引起应力的重新分布和应力集中等效应。
有的边坡经过自身调整而稳定,形成稳定边坡;有的经过应力调整,不能达到平衡,而失稳发生倒塌、滑坡,形成失稳边坡。
对失稳的大路边坡,我们必需经过肯定的工程措施,使其成为稳定边坡。
二、边坡的病害分为以下3类1.滑坡。
滑坡是斜坡的部分岩土体自然向下移动而形成。
滑坡按其引起滑动的力学特性来区分,可分为牵引式和推移式滑坡。
牵引式滑坡是下部先滑动,使上部失去支撑而变形滑动,一般速度较慢,横向张性裂隙发育状。
推移式滑坡是上部岩土挤压下部岩土体产生变形,滑动速度较快,多见于有积累体分布的斜坡地段。
在大路建设中,如因设计或施工不当,转变了原来斜坡的平衡状态,则可能引发工程新滑坡或工程复活古滑坡。
2.倒塌。
所谓倒塌是整体岩土块脱离母体突然从较陡的斜坡上崩落下来,并顺斜坡猛烈翻转、跳动,最终堆落在山脚。
它有突发性,危害较大。
3.剥落。
边坡表层受风化,在冲刷和重力作用下,不断沿斜坡滚落。
三、山区大路建设中常见滑坡机理分析自然边坡蠕变松动岩体发育深度大,是工程边坡变形的敏感部位。
边坡工程地质灾害防治对策建议说到边坡工程,大家一定都不陌生,尤其是那些山路、隧道、桥梁建设旁边的边坡,经常能见到。
这些地方,听着很酷,其实也是潜藏危险的“定时炸弹”。
要知道,边坡工程的地质灾害,很多时候可不是小事儿,发生了那可真是不得了!山体滑坡、崩塌、泥石流这些,都能给我们带来不小的麻烦。
搞不好还会伤到人、毁了房子,甚至堵了道路,真是麻烦得不行。
说白了,边坡一不小心就成了个“活雷锋”,可惜它是做反派的,给人添乱。
咱们不想看着这些危险成真,就得想办法让这些边坡“乖一点”。
怎么做呢?最简单粗暴的就是通过防治措施,帮它们“打个补丁”,别让它们一旦暴躁起来,把我们的家园和生命安全给撂倒。
那该怎么着手呢?有几招咱们可以试试。
最重要的就是边坡的稳定性得做好检查。
你想啊,山体不稳定,或者说地基不牢,发生点儿小事儿也许就能引发大祸。
哎,别小看这检查,得像医生查病一样,细致入微。
坡面上的裂缝、土质松动、地下水的流动情况都得一一摸清楚。
很多时候,人们会忽略这些细节,觉得“哎,没啥大不了”。
可实际上,很多边坡灾害就是从这种“没啥大不了”的小问题开始的。
别让这些小毛病积累成大问题,得定期检查,发现问题就马上修补,像给房子做保养一样,别嫌麻烦,时间长了就是一堆隐患。
要说到对策,咱们可不能光靠检查。
那是基础工作,接下来得用点儿“硬招”。
比如,坡面加固。
这其实是最直接有效的方法,简单来说就是给山坡装上一层“防护服”。
现在的技术已经很成熟了,像钢筋网、锚杆、喷射混凝土这些,都能帮助我们加固边坡。
别看这些东西不起眼,可真要是起到了作用,危机时刻就能稳定山体,防止山石掉下来。
那些边坡的排水系统也得好好设计和管理。
水一旦渗透到土层里,可就麻烦了。
水分多了,山体松动,滑坡就来了。
所以呢,建设排水系统不能含糊,排水通畅,山体才能安稳。
说到排水系统,我得提醒大家,这事儿不能只是“做个样子”。
大家为了省事,设计简单的排水渠,没想到根本没法排掉积水,甚至还会让水渗进土里,越积越多,结果问题变得更严重。
5科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON 2008N O .03SC I ENCE &TEC HN OLO GY I NFO RM ATI O N 资源与环境浅谈高边坡地质滑坡灾害防治秦平亮(广西水文地质工程地质勘察院广西柳州530023)摘要:本文通过对路基滑坡及其影响因素分析,分析了滑坡防治设计原则和防治方法,并对高边坡的特殊情况,提出必需因地制宜的采取治理措施,供大家参考。
关键词:路基边坡滑坡防治中图分类号:X 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2008)01(c)-0150-021前言高速公路、铁路、城市、旅游开发的工程建设和施工设计是按照国家(当地政府)审批的统一规范进行的。
为了避免地质灾害和浪费土地,高速公路、铁路、城市、旅游开发的选择和定向,都要以达到全新发展效果为目的。
在实施各项内容的开发建设中,一些基础性开发容易产生新的高边坡滑坡和泥石流。
按照“认识始于经验,知识源于实践”的观点,本文将结合以往高边坡地质滑坡灾害防治工程的实例谈一些粗浅认识与体会。
2滑坡及其影响因素滑坡是斜坡上的土体或基岩,在重力作用及地下水活动的影响下,沿—个或多处滑动面(或滑动带)整体向下滑动的现象。
影响滑坡的因素有很多,这些因素可使坡体产生变形及岩土体性质恶化,从而导致滑坡的发生,主要有:斜坡的前缘临空面、坡体岩土性质及构造、渗入滑坡体的水、地震及人为因素等。
3滑坡防治原则和方法探讨3.1水的防治对策边坡变形与水的关系密切,是促使滑坡发生和发展的主要因素,设置排水系统,消除水的危害,是整治边坡失稳的可靠措施。
整治设计中,应明确以治水为本,支挡为辅,从“水”字上下功夫,采用截(在滑坡体可能发展的边界5m 以外的稳定地段设置环形截水沟或盲沟)、排(在滑坡区内充分利用自然沟谷,布置成树枝状排水系统,或修筑盲洞、支撑盲沟和布置垂直孔群及水平孔群等)、护(在滑坡体上种植草皮或在滑坡上游严重冲刷地段修筑“丁”坝,改变水流流向和在滑坡前缘抛石、铺石笼等)、填(用粘土等填塞滑坡体上的裂缝)等综合措施以引开地表水,降低地下水,提高土体强度。
浅析边坡常见灾害及治理措施摘要:本文通过分析边坡常见的灾害,对边坡的防护治理措施进行了深入探讨,并在此基础上展望了未来边坡防护治理的发展趋势。
关键词:边坡灾害治理随着我国经济社会的高速发展,公路交通也应得到相应配套发展。
然而人类的一些与公路交通相关的活动,使公路交通造成了污染,自然生态环境遭到了破坏。
特别是当前公路等级不断提高,公路边坡防护日益成为难题。
为了使公路交通建设中得到可持续发展战略,如何进行有效的边坡治理与防护,已经成为广大业内同行函需解决的重要问题。
1 公路边坡常见灾害1.1 路基边坡出现坍塌公路路基边坡坍塌一般可以分为:落石型、滑动型及流动型坍塌。
这三种情况可以同时在一种情况中出现,也可以单独存在。
落石型坍塌指的是较陡的岩石边坡,容易产生落石的岩石必然是层理、节理、断层影响下裂隙发育,被大小不一的裂面分割成软弱的断块。
裂隙张开的程度,肉眼很难看出,在平常的养护中,也很难被发现。
由于反复冻融、渗水,造成长时间的微小移动,裂缝逐渐扩大。
在夏季,雨水会经常充满裂缝,产生侧向静水压力作用,最终造成坍塌。
滑动型坍塌,在路基挖方段,特别是在深挖石质地段,由于岩层在外力的作用下剪断,岩层间软石发生顺层滑动,造成坍塌。
施工爆破开挖破坏了原来岩体的稳定性,当基岩上有岩屑层、岩堆等松散堆积物时,堆积物也容易沿岩层的节理面、层里面或断面层发生坍塌。
流动型坍塌,是砂、岩屑、页岩风化土等松散沉积土,由于雨水冲刷,产生流动,造成坍塌。
雨水造成的坍塌,多为流动型坍塌,在日常养护中很容易发现,应及时处理。
1.2 公路边坡遭到破坏公路边坡破坏主要表现为边坡坡面及坡脚的冲刷。
坡面冲刷主要来自降水对边坡的直接冲刷与坡面径流的冲刷,使路基边坡沿坡面流水方向形成冲沟,冲沟不断发展导致边坡破坏,进一步造成路面坍塌,直接影响了行车安全。
沿河路堤及修筑在河滩上滞洪区内的路堤,还要受到洪水的威胁。
这种威胁表现为直接冲毁路堤坡脚,导致边坡破坏。
公路边坡灾害成因及防治技术公路边坡是指路面两侧的斜坡,它起到固定路基、保持道路形状和排水等作用。
但是,受地理、气候、地形等因素的影响,公路边坡也经常发生塌方、滑坡、岩崩等灾害,给交通运输带来极大的不便和威胁。
本文就公路边坡灾害的成因及防治技术进行分析和探讨。
1.地质因素地质条件是公路边坡灾害的重要因素,地质结构的稳定性不仅受到地质构造、岩石性质的影响,也受到地下水、气候等因素的影响。
公路边坡灾害的发生与滑坡、崩塌、泥石流等密切相关,地质因素成为最主要的原因。
2.气候因素气候变化也是公路边坡灾害的重要因素之一。
如大雨、暴雨等恶劣天气的影响,使得路基发生松动,导致路基的塌陷和边坡的滑移,从而引起边坡的崩塌。
3.人为因素人类活动也是公路边坡灾害的另一主要原因。
例如,违规采石和非法建筑等行为都对地质环境造成破坏,导致公路边坡发生滑坡、崩塌等灾害。
1.强化地基工程强化地基工程是目前最常用的公路边坡防治技术,通过强化地基性质,增加路基的稳定性,降低公路边坡的滑动性。
主要采用的手段包括加固、加厚、夯实等。
2.加固边坡工程加固边坡工程是针对已经损坏的边坡进行加固。
主要采用的手段有喷涂混凝土、垂直排水、加装拉杆等措施。
通过这些加固手段,可以有效提高公路边坡的抗震、抗侧滑和抗滑坡的能力。
3.合理施工与管理合理施工与管理是保证公路边坡安全的重要措施。
公路边坡施工前应进行地质勘探,确保地质条件稳定,严格按照设计规范要求施工。
同时,还应设立专门的监测系统,定期对公路边坡进行巡视、监测,及时发现变形和危险情况,采取相应的应急措施,确保公路安全运行。
总之,随着交通运输的不断发展,公路边坡灾害也越来越频繁。
因此,了解公路边坡灾害的成因及防治技术对于保障公路交通运输的安全性和畅通性非常必要。
浅析边坡工程灾害防治摘要:近10多年,由于许露天矿山开发以及高速公路,铁路及大型建筑等项目越来越多,经常造成许多地质灾害,尤其是边坡工程灾害更是频频发生,造成了许多重大安全事故。
本文将从边坡灾害类型,边坡稳定性分析,提出一些针对性防灾措施,为边坡治理工作提供借鉴。
关键词:边坡工程;防治措施;滑坡;锚索0 引言我国是一个多山的国家,山区面积占陆地国土面积的85%以上,全国约70%的人口生计依赖山区的资源。
在山区进行公路、铁路、大坝、水库、矿山等基本建设,必然会涉及到大量的边坡工程问题。
随着新一轮经济建设规模的扩大和发展,以滑坡为主要形式的边坡工程灾害问题也会越来越突出。
统计资料表明:我国每年发生滑坡等地质灾害超过万次,由于各种地质灾害造成的直接经济损失达30一50亿元。
[1]大量边坡工程灾害问题,往往导致工程建设成本的增加和工期的延后,有的甚至在工程运行期间还潜在危害,给各项建设事业带来严重的影响,甚至常常威胁人的生命安全。
故为了有效地控制边坡工程灾害,减少由此带来的经济损失,对边坡工程灾害的发生机制,类型和防治技术进行深入的研究,具有重要的学术研究价值和现实意义。
1 边坡破坏的主要类型边坡的破坏类型从形态上可分为崩塌和滑坡。
产生崩塌破坏的一般是岩质边坡,是指块状岩体与岩坡分离,向前翻滚而下。
其特点是,在崩塌过程中,岩体中无明显滑移面。
崩塌一般发生在既高又陡的岩坡前缘地段,这时大块的岩体与岩坡分离而向前倾倒,如图1-1(a)所示;或者,坡顶岩体由于某种原因脱落翻滚而在坡脚下堆积,如图1-1(b)和(c)所示。
崩塌经常发生在坡顶裂隙发育的地方。
其起因是由于风化等原因减弱了节理面的黏聚力,或是由于雨水进入裂隙产生水压力所致,或者也可能是由于气温变化、冻融松动岩石的结果,或者是由于植物根系生长造成膨胀压力,以及地震、雷击等原因而引起。
自然界的巨型山崩,总是与强烈地震或特大暴雨相伴生。
(a)倾倒破坏;(b)软硬互成坡体的局部崩塌和坠落;(c)崩塌破坏;1一砂岩;2一页岩所谓滑坡是指岩土体在重力作用下,沿坡内软弱面产生的整体滑动。
与崩塌相比,滑坡通常以深层破坏形式出现,其滑动面往往深入坡体内部,甚至延伸到坡脚以下,其滑动速度虽比崩塌缓慢,但不同的滑坡其滑速可以相差很大,这主要取决于滑动面本身的物理力学性质。
当滑动面通过塑性较强的岩土体时,其滑速一般比较缓慢;相反,当滑动面通过脆性岩石,如果滑面本身具有一定的抗剪强度,在构成滑面之前可承受较高的下滑力,那么一旦形成滑面即将下滑时,抗剪强度急剧下降,滑动往往是突发而迅速的。
滑坡的滑动形式可分为平面滑动、楔形滑动以及旋转滑动。
平面滑动是一部分岩土体在重力作用下沿着某一软弱面(基岩面、断层、裂隙)的滑动,如图1—2(a)所示。
滑面的倾角必须大于滑面的内摩擦角,否则无论坡角和坡高的大小如何,边坡都不会滑动。
平面滑动不仅要求滑体克服滑面底部的阻力,而且还要克服滑面两侧的阻力。
在软岩(例如页岩)中,如果滑面倾角远大于内摩擦角,则岩石本身的破坏即可解除侧边约束,从而产生平面滑动。
而在硬岩中,如果结构面横切到坡顶,解除了两侧约束时,才可能发生平面滑动。
当两个软弱面相交,切割岩体形成四面体时,就可能出现楔形滑动(图1-2b)。
如果两个结构面的交线因开挖而处于出露状态,不需要地形上或结构上的解除约束即可能产生滑动。
法国Malpasset坝的崩溃(1656年)就是岩基楔形滑动的结果。
旋转滑动的滑面通常呈弧形,如图1—2(c),这种滑动一般产生于非成层的均质岩土体中。
图1—2滑坡类型(a)平面破坏;(b)楔形破坏;(c)旋转滑动边坡实际的破坏形式是很复杂的,除上述两种主要破坏形式外,还有介于崩塌与滑坡之间的滑塌,以及倾倒、剥落、流动等破坏方式;有时也可能出现以某种破坏方式为主,兼有其他若干破坏形式的综合破坏。
2 边坡稳定的影响因素2.1.结构面在边坡破坏中的作用许多边坡在陡坡角和几百米高的条件下是稳定的,而许多平缓边坡仅高几十米就破坏了。
这种差异是因为边坡的稳定性是随组成的边坡岩体中结构面(诸如断层、节理、层面等)的倾角而变化的。
如果这些结构面是直立的或水平的,就不会发生单纯的滑动,此时的边坡破坏将包括完整性岩块的破坏以及沿着某些结构面的滑动。
另一方面,如果岩体所含的结构面倾向于坡面,倾角又在30。
-70。
之间,就会发生简单的滑动。
因此,边坡变形与破坏的首要原因,在于坡体中存在各种形式的结构面。
岩体的结构特征对边坡应力场的影响主要表现为由于岩土体的不均一性和不连续性,使沿结构面周边出现应力集中和应力阻滞现象。
因此,它构成了边坡变形与破坏的控制性条件,从而形成不同类型的变形与破坏机制。
2.2 边坡外形改变对边坡稳定性的影响河流、水库及湖海的冲刷及淘刷,使岸坡外形发生变化。
当侵蚀切露坡体底部的软弱结构面,使坡体处于临空状态,或侵蚀切露坡体下伏软弱层的顶面时,使坡体失去平衡,最后导致破坏。
人工削坡时未考虑岩体结构特点,切露了控制斜坡稳定的主要软弱结构面,形成或扩大了临空面,使坡体失去支撑,会导致斜坡的变形与破坏。
施工顺序不当,坡顶开挖进度慢而坡脚开挖速度快,加陡斜坡或形成倒坡。
坡角增加时,坡顶及坡面张力带范围扩大,坡脚应力集中带的最大剪应力也随之增大。
坡顶、坡脚应力集中增大,会导致斜坡的变形与破坏。
2.3.岩土体力学性质的改变对边坡稳定性的影响风化作用使坡体强度减小,坡体稳定性大大降低,加剧了斜坡的变形与破坏。
坡体岩土风化越深,斜坡稳定性越差,稳定坡角越小。
边坡的变形与破坏大都发生在雨期或雨后,还有部分发生在水库蓄水和渠道放水之后,有的则发生在施工排水不当的情况下。
这些都表明水对斜坡稳定性的影响是显著的。
当斜坡岩土体亲水性较强或有易溶矿物成分时,如含易溶盐类的黏土质页岩、钙质页岩、凝灰质页岩、泥灰岩或断层角砾岩等,浸水易软化、泥化或崩解,导致边坡变形与破坏。
因此,水的浸润作用对斜坡的危害性大而普遍。
2.4.各种外力直接作用对边坡稳定性的影响区域构造应力的变化、地震、爆破、地下静水压力和动水压力,以及施工荷载等,都使斜坡直接受力,对斜坡稳定的影响直接而迅速。
边坡处于一定历史条件下的地应力环境中,特别是在新构造运动强烈的地区,往往存在较大的水平构造残余应力。
因而这些地区边坡岩体的临空面附近常常形成应力集中,主要表现为加剧应力差异分布。
这在坡脚、坡面及坡顶张力带表现得最明显。
研究表明,水平构造残余应力愈大,其影响愈大,二者成正比关系。
与自重应力状态下相比,边坡变形与破坏的范围增大,程度加剧。
由于雨水渗入,河水水位上涨或水库蓄水等原因,地下水位抬高,使斜坡不透水的结构面上受到静水压力作用,它垂直于结构面而作用在坡体上,削弱了该面上所受滑体重量产生的法向应力,从而降低了抗滑阻力。
坡体内有动水压力存在,会增加沿渗流方向的推滑力,当水库水位迅速回落时尤甚。
地震引起坡体振动,等于坡体承受一种附加荷载。
它使坡体受到反复振动冲击,使坡体软弱面咬合松动,抗剪强度降低或完全失去结构强度,斜坡稳定性下降甚至失稳。
地震对斜坡破坏的影响程度,取决于地震强度大小,并与斜坡的岩性、层理、断裂的分布和密度以及坡面的方位和岩土体的含水性有关。
由上述可见,应根据岩土体的结构特点、水文地质条件、地形地貌特征,并结合区域地质发育史,分析各种营力因素的作用性质及其变化过程,来论证边坡的稳定性。
[2]3.边坡稳定性分析的研究现状滑坡是最重要的一类边坡工程问题,也是研究最多的边坡工程灾害。
边坡稳定性分析和评价是滑坡研究的核心。
国内外许多学者都研究过这个课题。
从己有的文献资料看,边坡稳定性分析方法可以分为以下四类:①条分法,包括垂直条分法和斜条分法。
②极限分析法,包括各种近似解法。
③滑移线法,实际上是极限分析法的一种严密解法。
④数值方法。
包括有限单元法,离散单元法,有限差分法等。
目前,工程实践中应用得最广的还是各种条分法。
条分法的特点是将滑坡体当成刚体,在假设的滑面上采用摩尔一库仑破坏准则,只考虑静力平衡条件,通过分析处于极限平衡状态的滑坡体的力的平衡来求得问题的解。
由于大多数情况下,问题是超静定的。
对于划分了n个条块的问题,由摩尔一库仑破坏准则和静力平衡条件只能建立n4个方程,而问题的未知数却有6n一2个,为了使问题静定可解,需引入2n一2个假设[3]。
根据不同的简化假设,条分法包括瑞典圆弧法,简化Bishop法,Morgstem-price法,Lowe一Karfiath法,简化Janbu法,Janbu通用条分法,Spencer法,不平衡推力传递系数法以及用于岩质边坡分析的剩余推力法和Sarma法。
各种条分法由于引入了各种人为假定,同时不能考虑岩土体内部的应力应变关系和岩土材料的非线性,在理论上缺乏严密性。
因此,许多学者致力于发展边坡稳定分析的极限分析方法。
极限分析法利用变分原理建立极值定理,求解边坡稳定问题。
极限分析法一般将坡体材料看成摩尔-库仑材料,采用遵从相关流动法则的摩尔一库仑破坏准则。
也有学者研究了考虑材料非线性行为的极限分析法。
在我国,潘家铮(1980)在极值定理的基础上,提出了边坡稳定性问题的最大值和最小值原理,奠定了极限平衡法的理论基础。
他指出,滑坡发生时,其内力会自动调整,以发挥最大的抗滑能力,同时,真实的滑裂面是提供最小的抗滑能力的那个。
陈祖煌(1998)131]对该原理进行了理论上的证明。
孙君实(1984)在最大值和最小值原理的基础上,应用模糊数学理论,对解的合理性问题提出了模糊约束条件,并对潘家铮的论点作了证明,发展了极限分析法。
Donald和陈祖煌(Donald和Chen,1997)开发一个基于对土条斜分条的极限分析方法。
该法假定滑动土体在滑面和倾斜界面上均达到了极限平衡,用虚功原理来求解安全系数。
条分法和极限分析法的主要区别是后者假定土体的每一个单元都达到了极限平衡状态,通过求解一组微分方程的边值问题来求解边坡的安全系数。
而前者只假定土体沿滑裂面达到了极限平衡,为了使问题静定可解,引入了不同的条间力假设。
同时,条分法和极限分析法(包括滑移线法)也是有联系的,它们都是以刚塑性模型为基础,考虑刚塑性体一部分或全部都在荷载作用下处于极限平衡状态。
沈珠江(2000)将它们统一称为极限平衡理论。
条分法不要求滑体内每一点的应力状态都处于极限平衡状态。
因此,所获得的解应小于或等于使边坡发生破坏的真实荷载,在塑性力学领域,属于下限解。
滑移线法是假定土体处处达到了极限平衡条件,因此,得到的是一个上限解。
一般的,极限分析法的近似解法属于下限解和上限解之间解法。
塑性极限分析法考虑了坡体是完全塑性的应力一应变关系。
和传统的条分法一样,极限分析法也无法考虑实际的应力历史和加载时的应力条件,无法分析边坡稳定性随着坡体变形和应力发展而渐进破坏的过程。