浅谈水对边坡稳定性的影响.pdf

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1、DOI：10．3969／j．issn．1672-4011．2013．02．041浅谈水对边坡稳定性的影响韩晶晶，李军杰，彭丹(西华大学建筑与土木工程学院，四川成都610039)摘要：影响边坡稳定性的因素非常复杂，有结构面发育程度、坡高、坡面形状、岩土强度参数、边坡物理力学因素等，而水对边坡的稳定与否有着至关重要的作用，通过分析水对边坡稳定性的影响以及水所引起边坡自然灾害与防护，为工程设计提供参考。关键词：水；边坡；稳定性中图分类号：TU46+2文献标志码：B文章编号：1672—4011(2013)02—0086—020前言自然界中的边坡工程，在其遭到破坏后，可

2、能会形成灾难性的破坏，同时给人们的生命财产造成严重的威胁。我国目前正处于大兴土木时期，山地面积占国土总面积的近三分之二，也就意味着我国有大量的边坡存在，大量的基础设施建设，使我们面临大量的复杂人工边坡问题，如长江三峡永久船闸高边坡，小浪底水利枢纽进口高边坡和库区大型滑坡、锦屏一级水电站普斯罗沟左岸高边坡、黄河拉西瓦水电站的高边坡问题以及大型深凹露天矿的开采、公路、铁路、隧道等工程中都面临着大量的边坡稳定问题uJ。而人类很早就认识到边坡稳定问题的重要性，最早关于边坡稳定的研究可以追溯到19世纪旧J，对边坡的稳定性问题一直是岩土工程专家们研究的重要课题。影响边坡稳

3、定性的因素有很多，归纳起来主要有以下几个方面H‘6J：①场区的地质条件；②坡体材料的物理力学性质；③边坡的形状和尺寸；④边坡的工作条件，如受荷作用；⑤水的作用等等。其中水是边坡失稳的重要因素之一，据资料统计，我国的边坡失稳中90％与地表水及地下水的活动有关，特别是在暴雨之后，往往会出现大量的滑坡、崩塌、泥石流等边坡失稳现象，这足以说明水是影响边坡变形和稳定性的不可忽视的极为重要的因素。1水对边坡稳定性的影响姜立春、沈慧明、李丹等Ⅲ认为水对边坡的影响主要包括两个方面：水力渗透作用和AMD(AcidMineDrainage)矿山酸性排水作用。水力渗透作用主要有两种

4、：一是降低边坡岩体的强度，尤其是软弱结构面的抗剪强度；二是改变边坡的应力状态，增加动、静水压力。静水压力的存在降低了滑面的有效法向应力，降低了抗滑力；动水压力的存在增加了边坡下滑力。AMD作用是指矿山酸性水与组成边坡的岩质材料发生反应，改变边坡体内部介质分子结构和骨架组成，降低边坡岩体层面间的粘聚力和内摩擦角。蔡美峰、何满潮、刘东燕等旧。认为水对岩体的作用包括三个方面：即物理作用、化学作用和力学作用。水对岩体的物理作用主要表现在水对岩体结构面中充填物的冲刷和软化或泥化，导致岩体粘聚力和内摩擦角减小，岩体的力学性能降低。水对岩体的化学作用是指水与构成岩体的物质发

5、生离子交换、溶解作用、水解作用、氧化还原作用等一系列的作用。化学作用进行的速度比较慢，化学作用主要是改变岩土体的矿物组成，改变其结构性而影响岩土体的力学性能。水对岩体的力学作用主要通过空隙静水压力和空隙动水压力作用对岩土体的力学性质施加影响，前者减小了岩土体的有效应力而降低岩土体的强度；后者对岩土体产生切向的推力以降低岩土体的抗剪强度。如果边坡内部存在软弱地层，那么这一软弱地层往往构成边坡的滑动面。通常情况下，边坡内部的软弱地层都是由抗剪强度低，抗风化能力弱，遇水后产生膨胀、崩解或泥化的岩土体组成，具有上述性质的岩土体组合在自然界中很多，比较常见是由页岩、泥岩

6、或泥灰岩组成的岩体互层，如己建成完工的小浪底水利枢纽和宁夏沙坡头水利枢纽都存在这样的软弱岩性组合。另外在某些存在大量粘土的工程中，由于地下水位升降的影响及粘土的高收缩性和触变性，导致岩土体中的裂缝张开，易于地下水的入渗，都会对边坡稳定产生非常不利的影响饽J。2水所引起的自然灾害与防护n0。12】泥石流是最常见、发生频率很高的自然灾害，每年在我国都会有泥石流发生，而水的存在是产生泥石流的必要条件，泥石流是由于暴雨暴雪或者其他自然灾害在山区或其他沟谷深壑引发的山体滑坡并携带大量泥沙以及石块的特殊洪流，其特点是：具有突发性、流速快、流量大和破坏力强等特点，常常会冲毁

7、铁路公路桥梁等交通设施甚至村镇等，直接给人们造成巨大的损失。保证边坡稳定的其中一个条件就是有效的植被覆盖。众所周知，破坏生态环境会加重自然灾害的发生频率以及后果，而良好的生态环境则具有抑翩或减轻自然灾害的功能，比如植被具有保护地面的作用，草类、树冠、树干和凋落物都可以拦截雨水，使地面免于遭受雨滴的直接打击；此外，植物的根茎还能固结土层，拦阻面流，而在人类开发建设的活动中，往往为了追求短暂的经济效益，不惜以破坏生态环境为代价，破坏植被，使森林覆盖率大大降低，从而导致水土流失加剧，崩塌、滑坡活跃，泥石流灾害加重的严重后果。因此，人类在发展经济的的同时，要严格遵守自

8、然规律，遵守可持续发展战略，通过多种途