公路边坡病害分析研究

（山西交通职业技术学院 山西 太原 030000）

公路边坡病害分析研究

王娜娜

（山西交通职业技术学院 山西 太原 030000）

公路边坡处理不当，容易引发剥落、滑坡、泥石流等病害，给沿线居民带来极大危害。通过分析不同病害的成因及规律性，可以有效减少病害旳危害性，降低其发生率。

边坡病害；剥落；滑坡；泥石流

公路边坡长期受外界环境的风化作用，物理力学性质不断遭到破坏，最终引发不同程度病害的发生。究其原因大概有以下几种：①地表水浸入，原材料强度降低，路基承载力下降；②受温差反复作用引发的胀缩循环，导致土质强度降低；③受地下水水位上升或毛细作用影响，岩土稳定性遭到破坏，加剧了边坡病害的发生；④所选防护类型不科学；⑤、植物防护选择物种不当，后期维护不合理，导致绿植大面积死亡，最终防护失败。

路基边坡常见的病害有：剥落、坍塌、滑坡、泥石流等。

一、剥落病害分析

边坡剥落指边坡表面覆盖层受自然风化、重力、雨水冲刷等多重作用下，碎落物质滑落至坡脚并堆积形成的。病害发生后坡面遭到一定程度的破坏，同时滑落的岩土会堵塞边沟，严重影响路面的排水效果，遇到雨季得不到及时排放的雨水会浸入路基内部，路基土遇水强度降低，在行车荷载的反复作用下，常引发唧泥、翻浆、坑槽、不均匀沉陷等病害。

剥落是最常见边坡病害的一种，多发生在粉质粘土的边坡覆盖层，及全、强风化上表层。覆盖层在湿热作用下，反复的涨缩变化导致节理裂隙发育，岩体变得非常松散，当边坡的坡率大于松散岩土所固有的休止角时，在雨水的冲刷作用下，上覆土体及松散岩石极易滚落而下引发病害。

二、崩塌病害分析

边坡崩塌常发生在大于60°～70°的斜坡上方，较大岩块沿陡坡高速、垂直崩落而下，滚落至地面后发生翻转、跳跃并在坡脚处形成堆积地貌。山体在崩塌时常产生一定的气浪作用，主要因崩塌体多空隙且结构松散，崩塌时在水平方向上表现出颗粒越大飞离距离越近，颗粒越小飞离距离越远的特性。边坡崩塌还具有速度快（一般为5—200m/s），规模差异大（小于1m3—108m3）等特性。

边坡崩塌在路基病害中非常普遍，崩塌后的坡面形成楔形体凹槽形状。塌落体会破坏公路附属设施，阻断公路和铁路运输，给沿线居民的生命、财产带来非常大的安全隐患。

根据崩塌体移动形式和速度可以将该病害分为散落型崩塌、滑动型崩塌、流动型崩塌等。

①散落型崩塌：山体存在一定的断裂层、软硬相间的复杂岩层，且陡坡处有较厚的松散沉积层。

②滑动型崩塌：坡地沿某一滑动面发生崩塌，崩塌体时常以整体形态滑落，但垂直移动距离远大于水平移动距离。

③流动型崩塌：岩土为松散状，受水影响严重时成流动状而发生的崩塌。

崩塌病害具有突发性，究其原因主要有以下几方面。

第一：地质条件，像初成型的石质、黄土边坡极易放生岩崩，可见不良岩土类型是导致病害发生的主要地质条件。第二：边界条件，边坡中如果存在节理、裂隙、断层等不良地质构造面，或者人类不合理的施工破坏，均为山体崩塌提供了一定边界条件。第三，地形条件，公路沿线的高填深挖路段，边坡稳定性本就存在很大的危险性，为崩塌病害提供了有利的地形条件。

三、滑坡病害分析

滑坡大多发生于山地，山体内部一般存在着一定滑动面，等该滑动面上层土体向下的滑动力超过其对应抗滑力时，即会发生灾害。滑坡体具有一定的整体性，滑动速度非常大，在水平方向上的位移要远远大于垂直面上的位移。滑坡的发生常会掩埋周边房屋，毁坏田地，破坏电、水、交通等公共设施，有时甚至是毁灭性的灾害。

经研究，滑坡发生前有很多现象暗示着灾害的来临。比如，滑坡坡脚处土体会出现凸起鼓包，发出岩石开裂或被剪切挤压的声响，坡面出现纵横交错的裂缝，滑坡背后的裂缝处冒出热气或冷风，灾害主要影响范围内的生灵出现异常反应等。我们如果能很好的掌握类似知识，可以大大的减少灾害给人们带来的各种损失。

滑坡的危害性很大，研究其成因可以提早采取科学的防范措施，有效的避免滑坡灾害的发生并一定程度的减少损失。

内因主要包括：1）岩土性质，边坡岩石本身抗剪强度差、抗风化和抗侵蚀能力弱，受水的破坏影响明显时，极易发生滑坡。2）存在断层面的坡体，抗剪强度差，当断层倾向滑坡面一致时，极易发生顺层滑坡以及在堆积层内依附于基岩面的灾害。3）边坡断面设计的合理性，高陡边坡稳定性相对较差，灾害的发生率也会相应提高。内因对灾害的发生起着控制作用。

外在因素主要包括地下、地上水的复杂作用、风吹日晒、行车作用、各种自然灾害等。其中90%以上边坡病害与水有关，当水浸入山坡土体之后，增加山体的自重，降低了岩土的本身的强度，减小了滑动面处岩层之间的抗滑作用，造成山体滑坡。雨水丰富的时候灾害发生频率会加大，这同时也侧面反映了水对边坡稳定的影响。

四、泥石流病害分析

泥石流经常发生在半干旱山区或高原冰川区，特别是沟谷深壑之处。因地形本身异常陡峭，泥沙、石块堆积物较多，当遇到暴雨、地震、融雪等自然灾害时，堆积物受水影响，稳定性降低，自重增大，便会在山谷或山坡上产生一种特殊洪流，洪流中夹杂着大量泥沙、石块、洪水等混合物，灾害随之发生。

我国因大陆山脉居多，山体陡峭、森林覆盖率低，岩层存在很多断裂等特殊地形，是泥石流高频发生国之一，其中黄土高原、天山、太行山脉更是泥石流的高频发生区。

泥石流不同于滑坡，破坏性更大，发生前一般会先出现大暴雨、洪水等，所以泥石流混合着洪水、粉砂、较大石块、及黏土等，灾害规模较大。泥石流的发生具有以下的规律性，1）明显的季节性。即泥石流的发生频率会随着季节性而发生变化，雨季偏多，干旱季节偏少。据统计，西南地区的泥石流多发生在6-9月，而西北地区则多发于每年的6、7、8月份。2）周期性。即泥石流的集中发生依附于每年的雨季，反复出现。泥石流受其影响也表现出一样的周期性。

泥石流灾害在世界各地均分布广泛，一般仅有数分钟到数小时的灾害发生期，泥石流常常伴随崩塌、滑坡和洪水发生，所以说泥石流所带来的危害要远比滑坡、塌方等严重的多。但是我们只要掌握了泥石流发生的条件就可以有效的预测或者避免灾害的发生。

经研究泥石流发生所要具备的条件包括以下三方面。

（1）地形条件

地形陡峻，高山深沟，水流易汇集区等是泥石流的高发区。泥石流可分为形成区、流通区和堆积区三部分。形成区一般位于上游，其地形山体陡峻，仅有一面出口且出口处地形相对较宽敞，其余地方均被山脉包围，山体植被覆盖率低，覆盖层多为破碎型的。流通区一般位于中游，其纵坡偏大，属较窄较深的大峡谷，这样的地形大大提高了泥石流喷泻过程中的速度和能量。堆积区地形显的更为平坦、开阔，为泥石流提供了很好的堆积场所。

（2）物质来源

因不良地质构造、断裂层、地震等影响，促使坡体表面的岩石发生破碎，坍塌。此外，岩层本身的结构不够稳定、强度差、易风化等特性也为泥石流提供了丰富的碎屑物来源。

（3）水源条件

水不仅激发了泥石流的发生，也为泥石流提供了一定的动力，同时也是泥石流的重要组成部分。

剥落、崩塌、滑坡、泥石流等病害的发生常常阻断沿线公路通行，毁坏附近耕地、农舍，给当地居民和社会带来巨大损失。通过分析病害的特点和形成原因，我们可以有效地预防其发生，降低各种病害的发生率，减少病害带来的人员伤亡和经济损失。

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1007-6344（2017）06-0343-01