浅析边坡工程失稳影响因素

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[摘 要]边坡失稳的影响因素包括外因和内因两大方面，正确认识边坡失稳的因素，对建立边坡失稳影响指标体系，后续边坡工程风险分析，以及边坡失稳防治措施都有着重要意义。

[关键词]边坡失稳 影响因素

中图分类号：X739 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）13-0201-01

1.引言

我国山区面积较广，特别是西南地区，山区基础工程的建设往往离不开边坡工程，由于边坡失稳造成的地质灾害严重影响了人民生命财产的安全。因此我们必须分析影响边坡工程失稳的因素，从中找出主要因素，并掌握各因素之间的逻辑关系，以便正确建立边坡失稳指标体系，对边坡工程失稳分析做出叫准确的评价，从而为接下来的边坡工程风险分析、评价以及防治措施提供依据。影响边坡工程的稳定性的因素不外乎内因和外因素两大类。边坡的变形和破坏，实质上是内因和外因共同作用的结果。

2.边坡失稳的内在影响因素

边坡稳定的内因主要包括工程地质构造、岩体结构以及岩土体的岩层岩性。内因对边坡的稳定性有着决定性和控制性的作用，决定了边坡变形破坏的规模和形式。

2.1 边坡的空间几何尺寸

边坡的空间几何尺寸要素主要有坡面产状、坡率、坡高、坡面几何形态、等等。岩质边坡以“岩体结构控制理论”为核心，几何要素对边坡失稳的影响尤为显著。岩体结构面的力学特征与几何要素往往是边坡稳定性分析最重要的部分。

（1）结构面产状与边坡走向的组合关系对边坡失稳的影响

边坡，特别是岩质边坡，对边坡的失稳影响最大的是岩体的结构面特征。无论是平面破坏、倾倒变形、圆弧破坏还是楔形破坏，结构面产状与边坡坡面方位的组合关系对边坡失稳影响都是非常重要的，其中坡面产状与结构面平行是最不利的情况。

（2）坡率对边坡失稳的影响

不论对岩质边坡，还是土质边坡，坡率越陡都会越危险。

（3）坡高对边坡失稳的影响

研究表明， 不同地区、不同岩土特性，坡高对边坡失稳的影响程度并不相同。在关于重庆发生的危岩滑坡资料显示，当坡高在20-80m及120-140m之间时滑坡发生的概率高达76%，坡高为40-60m及80-100m时危岩发生的概率为70%。一般说来坡高越大，发生失稳的概率也越大。

2.2 岩体结构对边坡失稳的影响

岩体可分为四大类，分别是层状、块状、散体以及碎裂。按边坡走向与板裂面或层面走向关系，层状结构边坡可分为：斜切坡，平行坡、无定向坡和横向坡；根据形成原因又可分为板裂层状结构类型和原生层状结构类型。岩体中的断裂结构面和原生结构面决定了岩体结构的稳定性。

在对国内外一些具代表性的反倾向层状结构岩质边坡变形破坏的研究，可以得出以下共识：

1）当反倾向边坡由30°以下倾角的层状岩体构成时，岩体临空面自重下的弯矩最小，这种情况下一般不会发生变形。

2）当岩层倾角为30°以上时，弯矩作用下可能发生弯曲倾倒变形。

2.3 软弱夹层引起边坡的失稳影响

裂隙面的切割或着岩体构造与软弱结构面在最不利组合面的剪切滑动是影响边坡稳定的重要因素之一，所以必须分析和查清结构面的性质、类型以及组合规模，同时考虑不同结构面之间的“岩桥”的影响与性质。尤其是在人工开挖的条件下，某些软弱结构面与边坡的开挖面会形成不利组合，再加上外荷载的作用，边坡往往会发生破坏并产生整体滑动。因此在设计和开挖岩质边坡时，要事先弄清楚各种软弱面或裂隙的性质、规律、产状、强度参数等与边坡稳定性的关系。

3.边坡失稳的外在影响因素

外在因素对边坡的变形和破坏作用是短暂但是十分明显的，作为外部条件，它们只能间接促进边坡变形和破坏的发生和发展，主要包括降水等气候因素、水文地质条件、物理和化学风化作用、人类工程活动以及植被情况等等。

3.1 降雨对边坡的变形与失稳影响

“十滑九雨”，降雨及地下水的影响是导致边坡失稳的重要的外部因素。其不利影响表现在动水压力、降低岩体强度和增大孔隙压力等几个主要方面：

1）动水压力

地下水的渗流会产生动水压力。边坡在动水压力的作用下，其断层破碎带或其它软弱结构面中的细小颗粒会被水流带走，长此以往，土质边坡中会形成连贯的渗流通道，随着通道的不断扩大，坡体不断被掏空，最终导致破坏。

2）降低岩体强度

相对于硬质结构面，软弱结构面的强度受地下水的影响较大。降雨可以使软弱结构面充填物的含水量整大，充填物在水的作用下发生软化，抗剪强度降低。尤其在一些降雨量很少的地区，山体长时间处于干燥状态，含水量的突然增加往往会导致岩体强度大幅度降低诱发边坡失稳破坏。

3）边坡内孔隙压力加大

降雨发生以后， 在重力作用下雨水首先迅速沿裂隙向里流动，然后由裂隙慢慢渗透进入岩体孔隙内。深部岩体的裂隙的发育程度较弱，雨水很难从深部岩体排走。因此降雨过后，很容易在地下水位以上的非饱和区形成暂态饱和区，导致地下水位上升，使得边坡内孔隙压力增大，而且降雨时间越长，孔隙压力也越大。虽然在降雨停止后，暂态饱和区的水量会慢慢消散，但是如果量值较大，对边坡稳定性的影响也是不能忽视的。

3.2 地震作用

地震对土坡稳定及其不利，土体在地震作用下变得松散并可能产生超孔隙水压力，有效抗剪强度指标大幅降低，极易发生失稳破坏。特别是地震时发生的砂土液化是导致滑坡的主要原因。地震发生时，地面震动往往容易诱发滑坡地质灾害，在众多的地震中，因为滑坡引起的破坏造成了大量的人员伤亡。

3.3 风化作用

风化作用主要对岩质边坡的稳定产生影响，风化作用能增加岩土体结构面，产生风化裂隙等次生结构面及次生粘土矿物，导致地下水渗入，改变地下水动态等，长期的风化作用可使岩土体的抗剪强度减弱，影响边坡的形状和坡度，甚至导致边坡岩土体崩塌。

4.总结

总而言之，边坡的变形破坏形式是多种多样，不同类型的边坡，影响其稳定性类型的因素也是各不相同，所以讨论影响边坡失稳的因素不能一概而论，必须要具体问题具体分析。

参考文献

[1]张立；章邦爱.通青公路边坡失稳成因分析及治理研究.湖南交通科技 2009.02.

[2]李峰；朱鹏.降雨诱发边坡失稳的危险性评价.山东交通科技，2007.01.

[3]祁生文；伍法权等.地震边坡稳定性的工程地质分析.岩土工程学报 2004/16.