水对边坡稳定性的影响及防治措施.docx

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水对边坡稳定性的影响及防治措施

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摘要：影响边坡稳定性的因素有很多，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，其中水对边坡稳定的影响是导致边坡失稳破坏的主要因素之一，详细论述了地表水和地下水对边坡稳定性的影响，并指出在边坡防治中应根据不同边坡的特点，分别设置可靠有效的排水系统，同时采取防护措施，以提高边坡的稳定。

关键词：边坡；水；稳定性；防治措施

引言

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[1]。岩土体的力学性质受水的影响很大，地下水的富集一方面增大坡体下滑力，另一方面降低软弱夹层和结构面的抗剪强度，引起孔隙水压力上升，降低滑动面上的有效正应力，导致滑动面的抗滑力减小，因此水是边坡失稳的重要因素之一[2]。

水对土质边坡的影响作用

水对土质边坡的物理作用

水对土质边坡产生的物理作用有：润滑作用、软化和泥化作用。润滑作用是水在土体的不连续面边界上产生润滑作用，使不连续面上的摩阻力减小和作用在不连续面上的剪应力增强，结果沿不连续面诱发土体的剪切运动，反映在力学上，就是使土体的内摩擦角减小[3]。软化和泥化作用是水改变岩土体结构面中的充填物的物理性状，它使岩土体的力学性能降低，内聚力和摩擦角值减小，有时候甚至内摩擦角减少接近于0，即使很小的坡角，斜坡也会产生滑动。

水对土质边坡的化学作用

水对土质边坡产生的化学作用主要是指地下水与岩土体之间的离子交换、溶解作用（黄土湿陷及岩溶）、水化作用（膨胀土的膨胀）、水解作用、溶蚀作用、氧化还原作用、沉淀作用以及渗透作用等[4]。水对土质边坡产生的化学作用大多是同时进行的，主要是改变岩土体的矿物组成、结构性而影响岩土体的力学性能的。

水的冲刷作用

对于水坝边坡、库岸边坡以及一些山麓边坡等土质边坡来说，在水流射流的作用下，坡体

（坝体）经过一段时间会形成冲刷坑，出现临空面，边坡的受力状态将改变，造成边坡失稳。

土质边坡水压力的影响作用

滑动土体有一定方向的大裂隙时，由于雨水的灌入，在其中形成一定高度的水位，产生静水压力，可引起一系列由下而上连续的滑体移动，产生所谓的渐进式破坏。由于边坡中岩土体

结构面的展布规律不同，结构面上的水压力分布则不一样，因此边坡稳定性及变形特征与地下水压力分布形式密切相关。

水对岩质边坡的影响作用

水的化学作用对岩体的影响

水对岩土体产生一系列诸如水解、溶解和碳酸化合作用等化学反应，从而改变岩土体的矿物成分，导致岩土体细微观结构的破坏，改变其结构特性而影响岩土体的力学性能。于是岩土的内摩擦角和粘聚力随之而减小，从而改变了岩体的物理性质。

地下水对岩体抗剪强度的影响

地下水对岩体抗剪强度的影响表现在孔隙水压力σm抵消了外界作用的正压σn，并使岩体的内摩擦角由φ降至φm，从而影响岩体的抗剪强度。

孔隙水压力对岩质边坡的影响

地下水存在岩体的孔隙中时，会对岩体产生静水压力，即孔隙水压力。其作用方向与孔隙面相垂直，大小与孔隙水水头有关，水头越高，则静水压力越大，静水压力会对岩体产生一个下滑推力F，从而降低岩体的稳定性。

动水压力对岩质边坡的影响

地下水在渗流过程中会对岩土体颗粒施加一个动水压力，它是一个体积力，其大小与流动水的体积、水的容重和水力梯度有关，其方向与水流的方向一致。结构面的填充物在水的浮力作用下，重量降低，动水压力稍大时，就会带走结构面中的填充物颗粒，潜蚀掏空岩块之间的填充物；同时动水还会磨平粗糙的岩石面，使其变得光滑，降低了岩石的摩擦系数，减小了岩体的抗滑力，降低了边坡的稳定性。

水对边坡稳定性影响的防治措施

间接防护

治理地表水

整平地表，填塞裂缝和夯实松动地面，筑隔渗层，减少地表水下渗并使其尽快汇入排水沟内，排出滑坡体外。在滑坡范围内修筑各种排水沟，使地表水排出滑坡体范围以外，但应注意沟渠的防渗，防止沟渠渗漏和溢流于沟外。

治理地下水

治理滑坡体中的地下水。根据地下水的埋藏深度、部位和土的密实程度而使用不同的排水构筑物。一般浅层地下水可以使用截水渗沟、盲沟，若滑动带上的水是由下向上承压补给时，多采用盲洞或平孔将地下水排走，或采用垂直排水方式将地下水排出等措施，使地下水位降低到滑动面以下。

直接防护

直接防护是直接对边坡进行加固，以抵抗水流的冲刷和淘蚀。它适用于水流流速不大，流向与河岸基本平行，水流破坏作用较弱或由于地形、地质条件受限制不得不采用直接防护的地段。其特点是对原来水流的干扰小，对防护地段的上下游及其对岸影响小。常见直接防护类型有以下几种。

植被防护

直接在边坡上铺草皮或种植防护林、挂柳。它适用于水流流向与线路大