桥梁边坡稳定性问题和探究现状综述

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1、桥梁边坡稳定性问题和探究现状综述　　摘要：桥梁边坡稳定分析是进行桥梁边坡设计的基础。桥梁边坡稳定性问题主要包括了两个方面，一方面是边坡宏观上的整体稳定性问题，另一方面是边坡特定的薄弱环节存在的局部稳定性问题。本文阐述了边坡稳定性问题分类以及其依据，对影响边坡稳定性的因素进行了分析论证。同时对各类边坡稳定分析方法进行了阐述与对比。关键词：预应力；自振频率；有限元；动力性能；中图分类号：TU378文献标志码：A7伴随着我国国民经济的进一步发展和西部大开发战略的持续推进。我国加强了对四川这一西部重镇的交通建设，今年来四川地区的高等级公路和铁路都得到及其迅猛发的展。但由于四川

2、为典型的中国西部山区地形，滑坡、崩塌等自然灾害频发，且其具有分布广泛，发生率高，快速成灾等特征。例如：在2010年3月7日13：40左右，峨眉山市乐都镇顺江采石场发生山体坍塌，造成14名人员被埋。2010年5月23日，东乡县孝岗镇山体滑坡，坍塌泥石约有8000m³，导致由上海南开往桂林的K859次旅客列车脱线，据统计，事故造成19人死亡，71人受伤治疗，其中重伤11人，轻伤60人。据目前的不完全统计，在近10年左右的时间里，平均每年有重大崩滑发生。如今边坡稳定性的研究已成为工程地质学研究的重要任务之一。现有边坡稳定性问题认识1.1边坡的分类按成因可将边坡分为

3、自然边坡与人工边坡。按边坡岩土性质可分为岩质边坡与土质边坡。同时按照坡高将其分为：超高边坡（岩质边坡大于30m，土质边坡大于15m）、高边坡(岩质边坡15~30m，土质边坡10~15m)、中高边坡（岩质边坡8~15m，土质坡高5~10m）以及低边坡。按照其稳定性特征可将其分为三大类：1)稳定坡：稳定条件好的边坡，在将来发生破坏的可能性不大；2)不稳定坡：稳定条件差或已发生局部破坏的边坡，极有可能在将来继续发生破坏，必须经过处理才能稳定；3)已失稳坡：已发生明显破坏的边坡。1.2边坡稳定性的影响因素7地质条件是影响边坡稳定的首要因素，边坡的失稳模式是由岩土材料的力学特性

4、决定的。较为坚硬的石质边坡岩土材料自身强度较高，其失稳形式主要是崩塌以及受结构面控制的失稳；较为软弱的土质边坡岩土材料自身强度较低，其失稳模式多为受应力控制的失稳。岩土体的工程地质特性好坏决定了边坡稳定性的好坏。工程地质构造特性主要包括了边坡岩体的结构面发育情况、裂隙连通状况、节理发育程度、裂缝的充填程度等。需要特别注意的是边坡各个结构面的走向、倾向和倾角，以及边坡坡面的空间位置关系。水文条件涵盖了地下水的储存、补给、径流、排泄等方面的条件。由于水对于岩土体的力学特的影响较大，地下水储量的增加在导致坡体下滑力增加的同时，也会使得边坡中软弱夹层和结构面抵抗剪切的强度下低

5、。地下水的富集也会使岩石中孔隙水压力增加，滑动面上的有效正应力降低，这两方面都会引起滑动面上抗滑力的下降。地貌因素指边坡几何形态，边坡的几何形态对边坡稳定性也有很大影响。不利几何形态的边坡常常在坡顶位置产生拉应力，对于抗拉强度较小的岩土体，拉应力会引起边坡坡顶张性裂缝的出现；同时，不利的几何形态也会使坡脚位置出现幅值较高的剪切应力，在剪切应力的作用下跛脚位置会出现剪切破碎带，这都将使得边坡的稳定性急剧降低。气候条件也是在边坡进行边坡稳定性分析必须进行考虑。不同气候类型会带来不同的大气降水量。因此对于不同地区的边坡，即使岩石力学性能、几何形态、水文特征都相同，由于地理位

6、置差异带来的降水量差异也会使得边坡的稳定性存在差异。就从工程经验上来看，在雨季以及冰雪路段融雪以后，边坡失稳现象往往会呈现增多的趋势。7风化作用包括物理风化作用、化学风化作用以及生物风化作用。风化会引起岩土组分的改变，从而导致其抗剪强度下降、裂隙数量增多、裂隙宽度扩大，改变边坡坡面的几何形态及倾角；同时，风化作用也会增加岩石的渗透率，高渗透率使得地面水浸入岩石变得更容易，并且渗透率的改变也会引起地下水分布状况的改变。土木工程建设是影响边坡稳定性的一个重要因素。今年来随着新建工程项目的增多，因为不当工程措施而导致的边坡稳定性事故时有发生，工程措施对边坡稳定性的影响评估分

7、析也日益受到重视。诸如边坡削方、坡顶堆载、边坡开挖等工程措施都将会对边坡稳定性产生明显的影响。边坡稳定性分析方法边坡稳定性研究的起源可追溯到100年以前。自我国建国以来，在对边坡稳定性长达60多年的分析研究以及工程实践中，主要有两类以工程地质分析为核心的不同综合分析方法被总结出来了。按其分析的特征可分为：定性评价及定量评价。其中定性分析主要包括了：传统的工程地质类比法；着重地质学原理的成因机制分析法；以几何关系作为依据的赤道平面投影法。定量分析主要依据岩土力学原理对土体进行应力应变状态分析，其主要包括：极限平衡计算法；有限元方法；破坏概率计算法71.