浅谈黄土高边坡变形破坏特征.docx

浅谈黄土高边坡变形破坏特征摘要：近年来黄土高边坡的变形破坏给黄土地区人民生命财产造成了巨大的损失因此文章通过分析黄土高边坡的变形破坏的六种类型不仅能更好地反映黄土高边坡的特征也为黄土地区的工程实践提供了一定的参考依据。从而避免对人民的生命财产造成不必要的损失。关键词：黄土高边坡；变形破坏；类型和特征1概述目前在我国西北地区大规模的公路、铁路建设中出现了大量高度大于30m的黄土边坡已建成的黄土边坡最高可达108m。由于在现行规范中对高度为30m以上的黄土边坡缺乏明确的设计标准以致因设计不当而造成的边坡变形破坏现象时有发生。据对陕、甘、宁等地区公路、铁路黄土高边坡的现状调查发现已建成的150多处高边坡中约有60处已经发生了不同程度的变形破坏[1]。近年来随着国家“西部大开发”战略的实施在我国西部黄土地区规划有大量的铁路和公路因此黄土高边坡问题就显得尤为突出。在黄土高边坡存在的问题中边坡变形破坏最为普遍。对于基坑开挖、公路和铁路修筑等过程中形成的边坡若是不规范施工则会使得土体发生变形变形过大时可能会引发滑坡；而已建成公路、铁路在风化、降雨和地震等作用下也会引起边坡的变形和破坏如坡面冲刷、剥落、崩塌等。因此黄土高边坡的变形破坏是一种常见、多发、威胁人民生命财产安全的地质灾害现象。2国内外研究现状黄土高边坡灾害不仅危及人民生命、财产的安全而且直接影响区域国民经济的顺利发展因此对此开展研究十分必要。其中边坡变形是边坡产生破坏的首要前提是边坡稳定状态最直观的反映。因此其变形破坏特征是研究重点和难点是边坡灾害预测、预防、预报和有效防治的理论基础。上世纪80年代国际工程地质协会将瓦恩斯的滑坡分类方法作为国际标准即按照运动形式边坡可分为倾倒、流动、侧向扩离、崩塌和滑动[2]。谷德振等（1979）[3]、孙玉科（1980）[2]将边坡的变形破坏模式归纳为：张裂顺层追踪破坏模式、追踪平推滑移模式、水平剪切变形模式、倾倒变形破坏模式、顺层高速滑动模式。卢肇钧（1989）[4]通过分析土体变形破坏的机理发现土的各向异性、土中的孔隙水、应变、受力时间和加载速率、应力会影响土的变形和破坏。孙广忠（1993）[5]把边坡变形破坏的类型总结为：倾倒变形、崩塌、追踪节理面破坏、溃屈破坏、水平滑动、块体滑动、沿层面滑动、圆弧滑动。彭先孚等（1995）[6]通过分析万县豆芽棚边坡的变形破坏特征发现在遭遇洪水或者暴雨时边坡的变形会进一步加剧。陈守义（1996）[7]利用土的应力应变特性将黄土滑坡分为渐进破坏和突然失稳两类[8]。金德镰（2000）[9]将边坡变形分为六类：剥落、张裂、蠕动、坍滑、滑动、崩塌。倪万魁、刘东燕、张永兴（2002）[10]采用有限元法模拟了某黄土高边坡在不同降雨和地震条件下坡体应力场的变化结果发现：随着降雨的入渗土体中含水量也逐渐增大其塑性破坏区域不断扩大；地震使坡体中最大主应力和剪应力明显增大应力集中带的范围扩大坡体内塑性区也随之迅速扩大；黄土高边坡的变形破坏方式主要为滑塌型其过程为：坡体蠕动后缘拉裂滑带在坡体中下部形成并向两侧扩展剪出口形成坡体突滑。另外根据野外调查和前人总结资料王庚荪（2001）[11]、陈志新等（2002）[12]、何红前、陈志新、叶万军等（2005）[13]、王兆云、陈芳（2007）[14]、吴萍、张骏、赵雄伟（2007）[15]、王念秦、罗东海、姚勇（2009）[16]、李长发、邹乾胜、罗东海（2010）[17]等对黄土高边坡变形破坏的基本形式、模式进行了进一步研究。尽管众多学者进行了这方面的探索、研究但黄土高边坡的变形破坏特征仍然以其特征不明确性、变形难觉察性、破坏不确定性等方面制约着地区经济的发展。3黄土高边坡变形破坏类型及特征黄土高边坡的变形破坏可分为坡面破坏和坡体破坏两大类。坡面破坏是坡体自身稳定性满足要求但因为坡面长期暴露在自然环境中在各类外地质营力作用下坡面土体发生失稳包括坡面冲刷、剥落和湿陷变形；坡体破坏是因为坡体自身的稳定性不满足要求随着时间的推移边坡开始发生变形而最终失稳包括崩塌、坍（滑）塌、滑坡[18]。3.1坡面冲刷坡面冲刷是指降雨形成的坡面水流在自重作用下向下流动愈向下流速愈大并冲走坡面表层土体的现象。使坡面形成沟状或洞穴状是常见的路堑边坡变形破坏形式[13]。冲刷主要受坡比的控制坡比直接影响流速和汇水面积。坡面越陡流速越大；坡面面积越大汇流水的厚度也越大冲刷力就越强[19]。在黄土边坡的设计中坡比一般最好控制在1：0.4～1：0.75。