河岸崩塌类型及影响因素分析探讨

孙继野 肖洪亮 吕由 杨鹏 林宏沛

摘要：本文首先归纳了河岸崩塌的类型，然后从五个方面分析了河岸崩塌的影响因素，具有重要的意义和价值。

关键词：河岸崩塌；类型；影响因素

Abstract: this paper summarizes the types of the bank collapses, and then from five aspects analyzes the influence factors of the bank collapses, and has important significance and value.

Key words: the bank collapse; Type; Influence factors

中图分类号：河岸文献标识码：A 文章编号：

河岸崩塌是一种典型的地质灾害，它的频繁发生不仅直接威胁到了江河大堤的防洪安全，而且给河道的航运和两岸工农业生产带来严重的危害，因此，对崩岸影响因素的深入研究就显得尤为重要。

1河岸崩塌的类型

崩岸是河床演变过程中的一种重要现象，它与水流动力条件、泥沙输移条件、河床边界条件以及河道形态具有密切的联系。河流的水文泥沙的随机过程构成水流泥沙运动的条件，河床与河岸物质组成复杂，它们与水流相互作用，构成一个错综复杂的系统。因此，在不同河流或同一河流的不同河段上以及不同河型条件下，造成河岸的崩塌形式是不同的。按照崩岸形态特征，可将其分为三种类型。

第一类是窝崩，从土质条件来看，崩岸发生处岸坡上层一般具有一定的粘性覆盖层。从动力条件看，河床深槽贴近岸边，水流冲刷严重，河岸坡度较陡。崩岸发生时，滩面上首先出现弧形裂缝，然后整块土体向下滑挫，最后形成崩窝。从单个崩窝的平面和剖面上看，崩滑面均呈圆弧形，平面上崩窝直径为几十米至百余米，大多出现在弯曲河段凹岸及常年贴流区或汉道汇流段。沿岸将会出现一个个连续的崩窝，岸线在平面上呈锯齿型，这就是伴随着河道的平面变形而经常发生的崩窝形态。当水流与岸线交角较大、局部河岸受水流强烈顶冲或近岸单宽流量很大时，水流对河岸的剪切应力很大，由强力的竖轴回流淘刷河岸而形成窝崩，并迅速冲刷扩大，最后形成崩畏和崩宽尺度均较大而口门可能较小的大崩窝，称之为“口袋型”窝崩，局部岸线呈。型。另外，局部河岸土体失去稳定产生滑动而形成窝崩，包括深层和浅层滑动，其形态也呈圆弧型。

第二类是条崩，多发生在河床上层粘性土层较薄或土质较松散的岸段。由于水流冲刷，滩面产生与岸线大致平行的裂缝，当土体下部受冲刷失去支撑时，上部土体在重力作用下发生坍落或倒入水中。条崩多出现在平顺河段主流近岸的一侧及弯曲河段的凹岸。其崩塌特征是崩塌体呈长条形，崩塌的宽度较窄，崩塌体积较弧形滑体小。条崩是长江岸崩的另一种主要形式，它崩塌的宽度窄，长度长，发生频繁，是岸线不断后退的主要原因。

第三类是洗崩，主要是因长期受水面风浪或船行浪使上层河岸受到冲蚀，其外形特征是沿岸岸坡呈小台阶状。冲蚀强度主要取决于风的吹程与水深形成的波高和波长以及土质的抗冲刷性等因素。与前两种崩岸类型相比较，它的崩岸强度相对较小，一般出现在长江下游河宽较大的地带、河口及滨海地带。

2河岸崩塌的影响因素分析

2.1水流因素

在顺直河段由于河道宽阔，主流线常从一岸向另一岸过渡，水流顶冲部位由于受水流纵向冲刷作用，河岸变陡失稳而发生崩塌。根据水流挟沙力表达式，流速愈大，水流挟沙力愈大，当挟沙不饱和时就冲刷河床和岸坡。主流靠岸越近，流速越大，岸坡受水流冲刷强度越大。

当近岸纵向水流流速增大，使水流挟沙力大于其含沙量，近岸河床就遭受冲刷。纵向水流越近岸，近岸流速越大，对近岸河床和岸坡的冲刷力也就越强。当冲刷到一定程度，河岸变高岸坡变陡失去稳定就发生崩岸。此外，纵向水流对河岸的顶冲作用与崩岸的发生有着密切的关系。

2.2河岸组成因素

在水流条件不变的情况下，崩岸强度的大小主要取决于河岸抗冲强度的不同，而河岸抗冲强度是由地质组成结构和土体特性决定的，如果河岸为松散的沙土组成，崩岸强度就较大：如果河岸系密实的粘土或其它抗冲较强的土质组成，其崩岸强度就较小。土体组成结构对崩岸形式有很大的影响，均质岸坡崩塌一般以滑坡的形式崩塌;对于多元或二元地质结构，其抗冲能力较弱，粘性土和砂性土的厚度与埋深对崩岸有重要的影响。当表层粘性土质较厚时，发生崩岸的块体较大，形成窝崩的机会较大;当表层粘土厚度较小时，崩岸多以条崩的形式进行。

土体特性主要是指土体的物理性质、状态指标和强度指标，包括土的干容重、孔隙比、含水率、内摩擦角、粘聚力及渗透系数，对于不同的河岸土质，其特性具有很大的差异。这些土壤特性之间相互影响，并直接或间接地影响岸坡的稳定性。比如，含水量增加会使粘聚力、摩擦力有所减小，相应的岸滩稳定性减弱。实际上，影响下滑力的主要因素包括土体的干容重、密实度和渗透性等，而岸坡崩滑体阻滑力则是由土壤的容重、内摩擦角和粘聚力等产生的，岸坡土体内部的抗剪强度可以用下式表达：

式中， 为有效粘聚力， 为有效摩擦力， 为法向压力， 为孔隙水压力， 一般不为零，粘性土的 一般大于零，无粘性土的 可为零。由此式也表示，内摩擦角和粘聚力越大，其抗剪强度也越大，岸坡也越稳定。

对于普通土质岸坡，当降雨强度与饱和渗透系数比较接近时，在降雨强度与持时均相同的条件下，渗透系数越高者相应的雨水入渗量也越大，致使浅部土层更快接近饱和状态，且影响范围更大，安全系数下降幅度越大;当降雨强度远低于渗透系数时，渗透系数较高者，雨水容易下渗到土体深部，浅部土体能保持一定的基质吸力，所以对于以浅层破坏为主的非饱和土质岸坡其安全系数下降幅度较小。而对于膨胀土岸坡，渗透性越大，雨水越容易进入岸坡浅层，从而使其更接近饱和，土的基质吸力消失，岸坡的安全系数也较低。

2.3地下水因素

地下水对河道岸坡稳定性的影响可反映在以下几个方面：

(l)静水压力

处于地下水位以下的透水岸坡将承受水的浮托力的作用，使坡体的有效重量减轻：而不透水的岸坡，坡面将承受静水压力，充水的张开裂隙也将承受裂隙静水压力的作用，这些都对岸坡的稳定不利。地下水的存在使岸坡土体的含水量增大，土体容重也随之增加，而且孔隙水压力也随之增大，从而引起剪应力增大和土体抗剪能力下降，使岸坡稳定受到影响。

(2)动水压力

地下水的渗透流动，将对坡体产生动水压力，在动水压力作用下，水流将带走岸坡断层破碎带或其它软弱结构面中的细小颗粒，经过长期的渗流作用，土质岸坡内部可能形成较为连贯的渗流通道，随着通道的不断扩大，坡体不断被淘空，最终将导致岸坡失稳。

(3)水的软化作用

水的软化作用指由于水的浸泡使岸坡土体强度降低的作用。对于粘性土岸坡或软土岸坡，在地下水的作用下，土体强度将比干燥时大为降低，浸水后的软化现象非常明显;特别是湿陷性黄土岸坡，遇水后将急剧变形，严重影响岸坡稳定。此外，地下水的溶蚀和潜蚀也直接对岸坡产生破坏作用。出露的地下水可能冲刷岸坡坡脚，并不断侵蚀淘空，使岸坡不断崩垮，引起坡体整体失稳。

2.4岸坡形态因素

岸坡形态指岸坡的高度、长度、坡角、平面形态、剖面形态以及岸坡的临空条件等。岸坡形态对岸坡的稳定性有直接影响。不利形态的岸坡往往在坡顶产生张应力，并引起坡顶出现张裂缝，在坡脚产生强烈的剪应力，出现剪切破坏带，这些作用极大地降低了岸坡的稳定性。一般来说，坡度越陡，岸坡越容易失稳，坡度越缓，岸坡越稳定;而坡高越大，对岸坡稳定越不利。平面上呈凹形的岸坡较呈凸形的岸坡稳定;同是凹形岸坡，岸坡等高线曲率半径越小，越有利于岸坡稳定。

不同的岸坡呈现不同的地形地貌，对于那些不利形态的坡体，如坡顶呈凹形地形、坡体溝谷及裂隙发育、坡体植被稀少等，都不利于坡体稳定。

2.5其他因素

大自然的风化作用、降雨、坡顶加载、以及地震的影响，都会促使岸坡土体向下滑动。其中，水是形成滑坡的重要因素。地下水、地表水都可以改变斜坡的外形。当水渗入滑坡体内时，不但可以增大滑坡的下滑力，而且将迅速改变滑动带土石的性质，降低其抗剪强度，起到“润滑剂”的作用。另外，地震能够产生地震加速度，使岸坡土体承受巨大的惯性力，并促使地下水位发生强烈变化，导致岸坡发生大规模滑动。

参考文献：

[1]吴明等.岸坡稳定分析的强度折减法[J]西部探矿工程,2005(12)