山区公路高边坡稳定性研究论文

浅谈滑坡成因及防治措施 一、概述 斜坡上的部分岩体和土体在自然或人为因素的影响下沿某个滑动面发生剪切破坏向下运动的现象称为滑坡。滑动面可以是受剪应力最大的贯通性剪切破坏面或带，也可以是岩体中已有的软弱结构面。规模大的滑坡一般是缓慢的、长期的往下滑动，有些滑坡滑动速度也很快，其过程分为蠕动变形和滑动破坏阶段，但也有一些滑坡表现为急剧的滑动，下滑速度从每秒几米到几十米不等。滑坡多发生在山地的山坡、丘陵地区的斜坡、岸边、路堤或基坑等地带。滑坡对工程建设的危害很大，轻则影响施工，重则破坏建筑；由于滑坡，常使交通中断，影响公路的正常运输；大规模的滑坡，可以堵塞河道，摧毁公路，破坏厂矿，掩埋村庄，对山区建设和交通设施危害很大。因此，研究滑坡的成因及行为特点，有助于我们采取有效的工程措施来避免滑坡的发生或者是减少滑坡发生后的损失。下面从滑坡的形态特征及分类、滑坡的成因及滑坡的防治措施几个方面分别作简单介绍。 二、滑坡的形态特征及分类 1．滑坡的形态特征 滑坡在平面上的边界和形态特征与滑坡的规模、类型及所处的发育阶段有关。一个发育完全的滑坡，一般包括：1，滑坡体，指滑坡发生后与母体脱离开的滑动部分；2，滑动带，滑动时形成的碾压破碎带；3，滑动面，滑坡体沿着下滑的表面；4，滑坡床，滑体以下固定不动的岩土体，它基本上未变形，保持了原有的岩体结构；5，滑坡壁，滑体后部和母体脱离开的分界面，暴露在外面的部分，平面上多呈圈椅状；6，滑坡台阶，由于各段滑体运动速度的差异而在滑体上部形成的滑坡错台；7，滑坡舌，又称滑坡前缘或滑坡头，在滑坡前部，形如舌状伸入沟谷或河流，甚至越过河对岸；8，滑坡周界，指滑坡体与其周围不动体在平面上的分界线，它决定了滑坡的范围；9，封闭洼地，滑体与滑坡壁之间拉开成沟槽，相邻滑体形成反坡地形，形成四周高中间低的封闭洼地；10，主滑线，又称滑坡轴，滑坡在滑动时运动速度最快的纵向线，它代表滑体的运动方向；11，滑坡裂隙，分为四类：1，分布在滑坡体上部的拉张裂隙；2，分布在滑体中部两侧的剪切裂隙；3，分布在滑坡体中下部的扇状裂隙；4，分布在滑坡体下部的鼓张裂隙。由此可见，一个滑坡完整的应该包括以上11个部分组成。当然，在实际的滑坡现象中，有时候我们很难分清楚各个部分明显的边界。 2．滑坡的分类 滑坡分类的目的在于对发生滑坡作用的地质环境和形态特征以及形成滑坡的各种因素进行概括，以便反映出各类滑坡的工程地质特征及其发生发展的规律，从而有效地预测和预防滑坡的发生，或在滑坡发生之后有效的进行治理。根据不同的原则和指标，各国学者和工程部门对滑坡提出了各种分类方案。我国铁道部门则按滑坡体的岩性、滑面与岩土体层面的关系、滑体厚度等进行了分类，在国内应用较为广泛。从研究山坡发展形成历史出发，则可以分为古滑坡、老滑坡、新滑坡、现代活滑坡等类型；日本渡正亮则按滑坡的发展阶段，将滑坡分为幼年期、青年期、壮年期和老年期；按滑坡的滑动力学特征，则可分为推动式、平移式和牵引式滑坡。对于一个滑坡，从不同的角度可以有不同的分类，但实践中，我们应该抓住问题的主要矛盾，根据突出因素对滑坡进行分类，分类的原则就是看对我们认识、防治和处理此滑坡是否有帮助。 三、滑坡的形成条件 要探讨滑坡的形成条件，就必须考虑影响边坡稳定性的因素，影响边坡稳定性的因素有内在因素和外在因素两个方面。内在因素有组成边坡岩土体的性质、地质构造、岩体结构、地应力等。它们常常起着主要的控制作用。外在因素有地表水和地下水的作用、地震、风化作用、人工开挖、爆破以及工程荷载等。其中地表水和地下水是影响边坡稳定最重要、最活跃的外在因素，其他大多起触发作用。查明和掌握这些影响因素对了解边坡失稳的发生发展规律，以及制定防治措施是非常必要的。 1．滑坡形成的内部条件 产生滑坡的内部条件与组成边坡的岩土的性质、结构、构造和产状等有关。不同的岩土，它们的抗剪强度、抗风化和抗水侵蚀的能力都不相同，如坚硬致密的硬质岩石，它们的抗剪强度较大，抗风化的能力也较高，在水的作用下岩性也基本没有变化，因此，由它们所组成的边坡往往不容易发生滑坡。反之，如页岩、片岩以及一般的土则恰好相反，因此，由它们所组成的边坡就比较容易发生滑坡。从岩土的结构、构造来说，主要的是岩（土）层层面、断层面、裂隙等的倾向对滑坡的发育有很大的关系。同时，这些部位又易于风化，抗剪强度也低。当它们的倾向与边坡坡面的倾向一致时，就容易发生顺层滑坡以及在堆积层内沿着基岩面滑动；否则反之。边坡的断面尺寸对边坡的稳定性也有很大的关系，边坡也陡，其稳定性就越差，越容易发生滑动。如果坡高和边坡的水平长度都相同，但一个是放坡到顶，而另一个却是在边坡中部设置一个平台，由于平台对边坡的反压作用，就增加了边坡的稳定性。此外，滑坡若要向前滑动，其前沿就必须要有一定的空间，否则滑坡就无法向前滑动。山区河流的冲刷、河谷的深切以及不合理的大量切坡都能形成高陡的临空面，而为滑坡的发育提供了良好的条件。总之，当边坡的岩性、构造和产状等有利于边坡的发育，并在一定的外部条件下引起边坡的岩性、构造和产状等发生变化时，就能发生滑坡。 2．滑坡形成的外部条件 滑坡发育的外部条件主要有水的作用，不合理的开挖和坡面上的加载、振动、采矿等，以前两者为主。调查表明：90%以上的滑坡与水的作用有关。水的来源不外乎大气降水、地表水、地下水、农田灌溉的渗水、高位水池和排水管道等的漏水等。不管来源怎样，一旦水进入斜坡岩土体内，它将增加岩土的重度并产生软化作用，降低岩土的抗剪强度，产生静水压力和动水力，冲刷或侵蚀坡脚，对不透水层上的上覆岩土层起润滑作用，当地下水在不透水层顶面上汇集成层时，它还对上覆地层产生浮力作用等等。总之，水的作用将会改变组成边坡的岩土的性质、状态、结构和构造等。因此，不少滑坡在旱季原来接近于稳定，而一到雨季就急剧活动，形成“大鱼大滑，小雨小滑，不雨不滑”。这也说明了雨水和滑坡的关系。山区建设中还常由于不合理的开挖坡脚或不适当的在边坡上填放弃土、建造房屋或堆置材料，以致破坏斜坡的平衡条件而发生滑动。此外，振动对滑坡的发生和发展也有一定的影响，如大地震时往往伴有大滑坡发生，爆破有时也会引发滑坡。 四、滑坡防治措施 通过以上对滑坡的形态特征及滑坡形成条件的介绍，我们不难得出治理滑坡的相关工程措施。然而，一个滑坡的发生往往是多个因素综合作用的结果，因为，我们只有做详细的调查和分析计算后，才能制定出切合实际的防治措施。总的来说，治理滑坡应该坚持以防为主、综合治理、及时处理的原则。结合边坡失稳的因素和滑坡形成的内外部条件，治理滑坡可以从以下两个大的方面着手： 1．消除和减轻地表水和地下水的危害 滑坡的发生常和水的作用有密切的关系，水的作用，往往是引起滑坡的主要因素，因此，消除和减轻水对边坡的危害尤其重要，其目的是：降低孔隙水压力和动水压力，防止岩土体的软化及溶蚀分解，消除或减小水的冲刷和浪击作用。具体做法有：防止外围地表水进入滑坡区，可在滑坡边界修截水沟；在滑坡区内，可在坡面修筑排水沟。在覆盖层上可用浆砌片石或人造植被铺盖，防止地表水下渗。对于岩质边坡还可用喷混凝土护面或挂钢筋网喷混凝土。排除地下水的措施很多，应根据边坡的地质结构特征和水文地质条件加以选择。常用的方法有：1，水平钻孔疏干；2，垂直孔排水；3，竖井抽水；4，隧洞疏干；5，支撑盲沟。 2．改善边坡岩土体的力学强度 通过一定的工程技术措施，改善边坡岩土体的力学强度，提高其抗滑力，减小滑动力。常用的措施有：1，削坡减载；用降低坡高或放缓坡角来改善边坡的稳定性。削坡设计应尽量削减不稳定岩土体的高度，而阻滑部分岩土体不应削减。此法并不总是最经济、最有效的措施，要在施工前作经济技术比较。2，边坡人工加固；常用的方法有：1，修筑挡土墙、护墙等支挡不稳定岩体；2，钢筋混凝土抗滑桩或钢筋桩作为阻滑支撑工程；3，预应力锚杆或锚索，适用于加固有裂隙或软弱结构面的岩质边坡；4，固结灌浆或电化学加固法加强边坡岩体或土体的强度；5，SNS边坡柔性防护技术等。 五、结语 本文对滑坡的形态特征、影响边坡稳定性因素及滑坡形成条件、滑坡的防治措施做了简单的介绍。天然的或人工开挖形成的边坡到处可见，由于各种原因导致边坡失稳，引起各种规模的滑坡时有发生，给人们的生产生活带了巨大的灾难。因此，作为土木工程技术人员，我们有责任和义务去研究和治理滑坡，从而减少滑坡的发生和降低因滑坡造成的损失。相信通过我们研究的不断深入，滑坡现象将在一定程度上得到控制。