边坡失稳的影响因素及破坏模式综述

2018-03-26王海江

山西建筑 2018年27期

王海江

(绍兴市柯桥区交通工程质量安全监督站，浙江绍兴 312030)

0 引言

近年来，随着基础设施建设的进一步推进，大量道路工程正在建设或已经建设完成。在道路工程建设过程中，一般都是根据地形特征选线修路，因此会出现大量的边坡工程。这些边坡在荷载及环境因素(尤其是降雨和温度)的共同影响下，会产生大量边坡变形破坏，从而影响道路正常运行。因此，道路边坡失稳的影响因素及破坏模式的研究对实际道路工程有着非常重要的意义[1]。

1 边坡失稳破坏机理分析

边坡失稳过程就是边坡岩土体变形、破坏及运动的过程。发生边坡失稳破坏是需要两个前提条件的：1)坡体内部破坏运动能够形成贯穿滑动面；2)坡体下滑力大于抗滑力。边坡在未开挖前，由于多年地质作用，处于自平衡状态，开挖过程使得部分岩土体应力释放，产生应力重分布、应力松弛、部分岩土体强度降低等问题，一旦岩土体产生的应力变形过大，超过允许范围时，就会发生边坡失稳现象。

2 道路边坡失稳破坏的影响因素

根据边坡理论发展及多年工程实践经验，边坡失稳破坏的影响因素一般可以分为两大类：内部因素和外部因素。其中，内部因素主要包括岩性与地质构造、地形地貌两个方面；外部因素主要包括工程施工、水文及降雨情况、地震作用。

1)岩性及地质构造。

岩性及地质构造是边坡稳定性中的重要影响因素。地质构造主要包括断层节理、褶皱、构造运动等，这是岩质边坡稳定性的前提性因素，起着决定性作用。岩性即为边坡岩体的力学属性，主要包括组成、强度、结构、容重、抗风化能力、是否存在大量泥质夹杂等。如果边坡岩层强度高、致密、抗风化能力强，则不易发生滑坡破坏，诸如花岗岩等边坡。而如泥岩、页岩类的边坡，稳定性问题则非常突出。

2)地形地貌。

地形地貌是指地质意义上的地形地貌，这对边坡稳定性影响很大。一般来说，坡度越大、坡高越高，如深切峡谷及陡峭的边坡，发生边坡失稳的概率就比较高。乔建平等[2]通过分析三峡库区地形地貌与滑坡的特征，可以定量地得到两者的相关性。李秀珍等[3]将汶川滑坡与地形地貌关联起来，通过统计分析，发现30°～40°坡容易产生滑坡灾害。

3)工程施工。

人类活动对自然界的影响越来越大，其中，工程活动对于边坡岩土体来说是非常重要的荷载作用。其中如坡脚破坏、工程爆破、边坡表面植被破坏、边坡上引水灌溉、坡上荷载施加等，都会进一步加剧发生滑坡类地质灾害[4]。在施工过程中，要注意上述内容，减少引发边坡失稳的因素。

4)水文及降雨情况。

由于降雨过程具有连续性，雨水转为地下水，从而产生水与斜坡岩土体之间的力学作用，这类作用较为复杂，属于典型的水—力耦合作用过程，这是人们公认的滑坡灾害的主要外在激发因素。其原因有如下两个方面：a.一般情况下地面以下未暴露的新鲜岩体的透水性不好，而即使暴露出来，随着外界环境及外荷载的共同作用，致使已有节理、裂隙有不同程度的扩张，但往往无法形成具有储水功能的边坡稳定的危险源，而水岩化学作用对边坡岩体产生弱化作用则是主要原因。b.降雨补给了地下水，地下水的渗流对边坡岩土产生水压力作用，同时由于水周边岩土体抗剪强度下降，这种水压力作用影响更大。

5)地震。

地震作为地壳能量释放方式之一，具有较大的破坏作用。由地震诱发的边坡失稳，其发育及分布主要受到地壳内部动力特征来控制的，即震源机制(如震源，震中距等)决定着滑坡特征，同时边坡的坡度、坡高等边坡特征也对滑坡特征有着重要的影响作用。